Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu xác định dạng Cu, Pb, Zn và Cd trong một số cột trầm tích thuộc lưu vực sông Cầu

Luận văn nhằm xác định hàm lượng tổng và hàm lượng các dạng liên kết của các kim loại Cu, Pb, Zn và Cd trong một số cột trầm tích thuộc lưu vực sông Cầu khu vực đi qua thành phố Thái Nguyên; đánh giá sự thay đổi hàm lượng tổng và các dạng của các kim loại Cu, Pb ,Zn và Cd theo chiều sâu của cột trầm tích và giữa các cột trầm tích.

M  Đ U Ở Ầ

Hi n nay, v n đ  ô nhi m môi trệ ấ ề ễ ường do các ho t đ ng sinh ho t và s n xu tạ ộ ạ ả ấ  

c a con ngủ ười đã và đang là v n đ  nh c nh i c a toàn xã h i. M t trong các chấ ề ứ ố ủ ộ ộ ươ  ngtrình đang được nhà nước quan tâm là nghiên c u và đánh giá m c đ  ô nhi m thu c l uứ ứ ộ ễ ộ ư  

v c m t s  h  th ng sông chính nh : sông Đáy, sông Nhu , sông C u  đ  t  đó có cácự ộ ố ệ ố ư ệ ầ ể ừ  

bi n pháp qu n lí thích h p.ệ ả ợ

Trong s  các ch  s  ô nhi m, ô nhi m kim lo i n ng là m t trong nh ng ch  số ỉ ố ễ ễ ạ ặ ộ ữ ỉ ố 

được quan tâm nhi u b i đ c tính và kh  năng tích lũy sinh h c c a chúng. Đ  có thề ở ộ ả ọ ủ ể ể đánh giá m t cách đ y đ  v  m c đ  ô nhi m c a các kim lo i  n ng ta không th  chộ ầ ủ ề ứ ộ ễ ủ ạ ặ ể ỉ 

d a vào vi c xác đ nh hàm lự ệ ị ượng c a các kim lo i hòa tan trong nủ ạ ước mà c n xác đ nhầ ị  

c  hàm lả ượng các kim lo i trong tr m tích. R t nhi u công trình khoa h c nghiên c u vạ ầ ấ ề ọ ứ ề 

tr m tích sông, h  đ u cho th y hàm lầ ồ ề ấ ượng c a các kim lo i trong tr m tích l n h nủ ạ ầ ớ ơ  nhi u so v i trong nề ớ ước. 

Dưới m t s  đi u ki n lí hóa nh t đ nh các kim lo i n ng t  trong nộ ố ề ệ ấ ị ạ ặ ừ ước có thể tích lũy vào tr m tích đ ng th i cũng có th  hòa tan ngầ ồ ờ ể ược tr  l i nở ạ ước [65, 68]. Khả năng hòa tan c a kim lo i trong m u tr m tích vào nủ ạ ẫ ầ ước cũng nh  kh  năng tích lũy sinhư ả  

h c c a nó ph  thu c vào d ng t n t i c a kim lo i trong tr m tích [69]. Vì v y c nọ ủ ụ ộ ạ ồ ạ ủ ạ ầ ậ ầ  thi t ph i xác đ nh c  th  d ng t n t i c a các kim lo i  trong tr m tích m i có th  đ aế ả ị ụ ể ạ ồ ạ ủ ạ ầ ớ ể ư  

ra nh ng đánh giá c  th  và chính xác h n v  m c đ  ô nhi m và  nh hữ ụ ể ơ ề ứ ộ ễ ả ưởng đ n hế ệ sinh thái c a các kim lo i  n ng [48].ủ ạ ặ

M t v n đ  đáng l u ý n a là hàm lộ ấ ề ư ữ ượng c a các kim lo i trong m u tr m tíchủ ạ ẫ ầ  

ph  thu c vào hàm lụ ộ ượng c a các kim lo i trong nủ ạ ướ ạc t i m i th i đi m. Do đó d aỗ ờ ể ự  vào vi c xác đ nh hàm lệ ị ượng c a các kim lo i t i các đi m khác nhau trên cùng m t c tủ ạ ạ ể ộ ộ  

tr m tích có th  giúp ta th y đầ ể ấ ượ ực s  thay đ i v  m c đ  ô nhi m kim lo i  n ng t iổ ề ứ ộ ễ ạ ặ ạ  khu v c nghiên c u theo th i gian.ự ứ ờ

Đ  xác đ nh d ng kim lo i  trong tr m tích, công đo n quan tr ng nh t là chi tể ị ạ ạ ầ ạ ọ ấ ế  tách riêng t ng d ng kim lo i ra kh i tr m tích. Đã có r t nhi u quy trình chi t đừ ạ ạ ỏ ầ ấ ề ế ượ  c

đ a ra nh ng quy trình chi t liên t c c a Tessier (Tessier et.al, 1979 [34]) đư ư ế ụ ủ ược nhi uề  tác gi  l a ch n s  d ng và c i ti n thêm phả ự ọ ử ụ ả ế ương pháp này. Theo quy trình chi t liênế  

t c c a Tessier, kim lo i trong tr m tích đụ ủ ạ ầ ược chia làm 5 d ng là: d ng trao đ i, d ngạ ạ ổ ạ  liên k t v i cacbonat, d ng liên k t v i s t và mangan oxit, d ng liên k t v i ch t h uế ớ ạ ế ớ ắ ạ ế ớ ấ ữ  

c  và d ng c n d  ơ ạ ặ ư

L u v c sông C u là m t trong nh ng l u v c sông l n và t p trung đông dân cư ự ầ ộ ữ ư ự ớ ậ ư sinh s ng   khu v c phía B c. Sông C u dài 288,5 km b t ngu n t  núi V n On   đố ở ự ắ ầ ắ ồ ừ ạ ở ộ cao 1175m thu c huy n Ch  Đ n t nh B c C n ch y qua các t nh B c C n, Tháiộ ệ ợ ồ ỉ ắ ạ ạ ỉ ắ ạ  Nguyên, B c Giang, Hà N i, B c Ninh và đ  vào sông Thái Bình   th  xã Ph  L i t nhắ ộ ắ ổ ở ị ả ạ ỉ  

H i Dả ương. Các khu v c sông C u ch y qua là nh ng khu v c t p trung r t nhi u cácự ầ ạ ữ ự ậ ấ ề  

ho t đ ng s n xu t công nghi p nh : khai khoáng, luy n kim, m  đi n  Vì v y tìnhạ ộ ả ấ ệ ư ệ ạ ệ ậ  hình ô nhi m nói chung và ô nhi m kim lo i   n ng nói riêng đang   m c báo đ ng.ễ ễ ạ ặ ở ứ ộ  

Trước tình hình đó chính ph  đã cho thành l p  y ban B o v  môi trủ ậ Ủ ả ệ ường l u v c sôngư ự  

C u vào tháng 1 năm 2008 đ  có nh ng gi i pháp đ ng b  qu n lí và gi m thi u ôầ ể ữ ả ồ ộ ả ả ể  nhi m trên h  th ng l u v c sông C u. M t khác, trên h  th ng l u v c sông C u, Tháiễ ệ ố ư ự ầ ặ ệ ố ư ự ầ  Nguyên là t nh mà ngành công nghi p khai khoáng và luy n kim r t phát tri n nên nguyỉ ệ ệ ấ ể  

c  ô nhi m kim lo i  n ng là r t l n. ơ ễ ạ ặ ấ ớ

T  nh ng v n đ  trình bày   trên, chúng tôi đã ch n đ  tài “ừ ữ ấ ề ở ọ ề nghiên c u xác đ nh ứ ị  

d ng Cu, Pb, Zn và Cd trong m t s  c t tr m tích thu c l u v c sông C u ạ ộ ố ộ ầ ộ ư ự ầ  ” v i đ aớ ị  bàn nghiên c u chính là t nh Thái Nguyên theo các nhi m v  c  th  là:ứ ỉ ệ ụ ụ ể

+ Xác đ nh hàm lị ượng t ng và hàm lổ ượng các d ng liên k t c a các kim lo i  Cu,ạ ế ủ ạ  

Pb, Zn và Cd trong m t s  c t tr m tích thu c l u v c sông C u khu v c đi qua thànhộ ố ộ ầ ộ ư ự ầ ự  

ph  Thái Nguyên.ố

+ Đánh giá s  thay đ i hàm lự ổ ượng t ng và các d ng c a các kim lo i  Cu, Pb ,Znổ ạ ủ ạ  

và Cd theo chi u sâu c a c t tr m tích và gi a các c t tr m tích.ề ủ ộ ầ ữ ộ ầ

+ Đánh giá m i tố ương quan v  hàm lề ượng t ng và các d ng c a các kim lo i Cu,ổ ạ ủ ạ  

Pb, Zn và Cd trong cùng 1 c t tr m tích và gi a các c t tr m tích v i nhau.ộ ầ ữ ộ ầ ớ

+ Đánh giá m c đ  ô nhi m các kim lo i   Cu, Pb, Zn và Cd theo m t s  tiêuứ ộ ễ ạ ộ ố  chu n đánh giá ô nhi m tr m tích.ẩ ễ ầ

Vi c l y m u tr m tích đệ ấ ẫ ầ ược chúng tôi tr c ti p ti n hành t i sông C u đo n điự ế ế ạ ầ ạ  qua thành ph  Thái Nguyên vào tháng 7 năm 2012. Các công vi c b o qu n m u tr mố ệ ả ả ẫ ầ  tích, x  lí m u và phân tích hàm lử ẫ ượng t ng cũng nh  các d ng c a các kim lo i  Cu,ổ ư ạ ủ ạ  

Pb, Zn và Cd được th c hi n t i phòng Hóa Phân Tích – Vi n Hóa H c – Vi n Hàn Lâmự ệ ạ ệ ọ ệ  Khoa H c và Công Ngh  Vi t Nam.ọ ệ ệ

Ch ươ ng 1: T NG QUAN Ổ

1.1 Tr m tích và s  tích lũy kim lo i  trong tr m tíchầ ự ạ ầ

1.1.1 Tr m tích và s  hình thành tr m tích ầ ự ầ

Tr m tích là các v t ch t t  nhiên b  phá v  b i các quá trình xói mòn ho c doầ ậ ấ ự ị ỡ ở ặ  

th i ti t, sau đó đờ ế ược các dòng ch y v n chuy n đi và cu i cùng đả ậ ể ố ược tích t  thành cácụ  

l p trên b  m t ho c đáy c a m t khu v c ch a nớ ề ặ ặ ủ ộ ự ứ ước nh  ao, h , sông, su i, bi n. Quáư ồ ố ể  trình hình thành tr m tích là m t quá trình tích t  và l ng đ ng các ch t c n l  l ng (baoầ ộ ụ ắ ọ ấ ặ ơ ử  

g m c  các v t ch t vô c  và h u c ) đ  t o nên các l p tr m tích. Ao, h , sông, bi nồ ả ậ ấ ơ ữ ơ ể ạ ớ ầ ồ ể  tích lũy tr m tích thành các l p theo th i gian. Vì v y tr m tích là m t h n h p ph c t pầ ớ ờ ậ ầ ộ ỗ ợ ứ ạ  

c a các pha r n bao g m sét, silic oxit,  ch t h u c , cacbonat và m t qu n th  các viủ ắ ồ ấ ữ ơ ộ ầ ể  khu n  (Tr n Nghi, 2003 [14]; [71] ).ẩ ầ

Tr m tích là m t trong nh ng đ i tầ ộ ữ ố ượng  thường được nghiên c u đ  đánh giá vàứ ể  xác đ nh m c đ  cũng nh  ngu n gây ô nhi m kim lo i  n ng đ i v i môi trị ứ ộ ư ồ ễ ạ ặ ố ớ ường nướ  c

b i hàm lở ượng kim lo i trong tr m tích thạ ầ ường l n h n nhi u so v i l p nớ ơ ề ớ ớ ước phía trên 

và có m i quan h  ch t ch  v i hàm lố ệ ặ ẽ ớ ượng c a các ion kim lo i tan trong nủ ạ ước. Các kim 

lo i  trong nạ ước có th  tích lũy đi vào tr m tích và ngể ầ ượ ạc l i kim lo i trong tr m tích ạ ầ ở 

d ng di đ ng có kh  năng hòa tan ngạ ộ ả ượ ạc l i vào nước. Chính vì lí do đó nên tr m tíchầ  

được xem là m t ch  th  quan tr ng dùng đ  nghiên c u và đánh giá s  ô nhi m môiộ ỉ ị ọ ể ứ ự ễ  

trường. 

1.1.2 Các ngu n tích lũy kim lo i  vào tr m tích ồ ạ ầ

S  tích lũy kim lo i vào tr m tích đ n t  hai ngu n là ngu n nhân t o và ngu nự ạ ầ ế ừ ồ ồ ạ ồ  

t  nhiên. ự

Ngu n t  nhiên g m các kim lo i n m trong thành ph n c a đ t đá xâm nh pồ ự ồ ạ ằ ầ ủ ấ ậ  vào môi trường nước và tr m tích thông qua các quá trình t  nhiên nh : phong hóa, xóiầ ự ư  mòn, r a trôi (Ip Crman 2007 [46]).ử

 Ngu n nhân t o là các ngu n ô nhi m t  các ho t đ ng sinh ho t và s n xu tồ ạ ồ ễ ừ ạ ộ ạ ả ấ  

c a con ngủ ười nh : nư ước th i sinh ho t, nông nghi p, công nghi p, y t  Các kim lo iả ạ ệ ệ ế ạ  này sau khi đi vào nướ ẽc s  tích lũy vào tr m tích cũng nh  các sinh v t th y sinh.ầ ư ậ ủ

1.1.3 C  ch  và các y u t   nh h ơ ế ế ố ả ưở ng đ n s  tích lũy kim lo i  vào tr m tích ế ự ạ ầ

Các kim lo i  tích lũy vào tr m tích có th  xu t phát t  ngu n t  nhiên ho c nhânạ ầ ể ấ ừ ồ ự ặ  

t o. S  tích lũy c a các kim lo i  vào tr m tích có th  x y ra theo 3 c  ch  sau:ạ ự ủ ạ ầ ể ả ơ ế

1. S  h p ph  hóa lý t  nự ấ ụ ừ ước

2. S  h p thu sinh h c b i các sinh v t ho c các ch t h u c ự ấ ọ ở ậ ặ ấ ữ ơ

3. S  tích lũy v t lí c a các h t v t ch t b i quá trình l ng đ ng tr m tích.ự ậ ủ ạ ậ ấ ở ắ ọ ầ

S  tích lũy kim lo i vào tr m tích ph  thu c vào  r t nhi u y u t  nh : các đi uự ạ ầ ụ ộ ấ ề ế ố ư ề  

ki n th y văn, môi trệ ủ ường, pH, thành ph n vi sinh v t, k t c u c a tr m tích, kh  năngầ ậ ế ấ ủ ầ ả  trao đ i ion… nh t là s  h p ph  hóa lý và h p thu sinh h c.ổ ấ ự ấ ụ ấ ọ

S  h p ph  hóa lý các kim lo i tr c ti p t  nự ấ ụ ạ ự ế ừ ước được th c hi n nh  các quáự ệ ờ  trình h p ph  các kim lo i lên trên b  m t c a các h t keo, các quá trình trao đ i ion,ấ ụ ạ ề ặ ủ ạ ổ  các ph n  ng t o ph c c a các kim lo i n ng v i các h p ch t h u c  ho c do cácả ứ ạ ứ ủ ạ ặ ớ ợ ấ ữ ơ ặ  

ph n  ng hóa h c x y ra làm thay đ i tr ng thái oxi hóa c a các nguyên t  hay t oả ứ ọ ả ổ ạ ủ ố ạ  thành  các h p ch t ít tan nh  mu i sunfua. Quá trình h p ph  hóa lí ph  thu c r t nhi uợ ấ ư ố ấ ụ ụ ộ ấ ề  vào các đi u ki n nh : pH c a nề ệ ư ủ ước, kích thước c a các h t keo, hàm lủ ạ ượng các ch tấ  

h u c  và qu n th  vi sinh v t [65].ữ ơ ầ ể ậ

S  h p thu sinh h c ch  y u do quá trình h p thu kim lo i c a các sinh v t trongự ấ ọ ủ ế ấ ạ ủ ậ  

nước, ph n  ng t o ph c c a các kim lo i v i các h p ch t h u c , các ho t đ ng sinhả ứ ạ ứ ủ ạ ớ ợ ấ ữ ơ ạ ộ  hóa c a h  vi sinh v t trong tr m tích [42, 68].ủ ệ ậ ầ

1.1.4 Các d ng t n t i c a kim lo i  trong tr m tích ạ ồ ạ ủ ạ ầ

Theo Tessier [33], kim lo i  trong m u tr m tích và m u đ t t n t i   5 d ng chạ ẫ ầ ẫ ấ ồ ạ ở ạ ủ 

y u sau:ế

+ D ng trao đ iạ ổ : Kim lo i trong d ng này liên k t v i các h t keo trong tr mạ ạ ế ớ ạ ầ  tích (sét, hydrat c a oxit săt, oxit mangan, axit humic) b ng l c h p ph  y u. S  thay đ iủ ằ ự ấ ụ ế ự ổ  

l c ion c a nự ủ ướ ẽ ảc s   nh hưởng đ n kh  năng h p ph  ho c gi i h p các kim lo i  nàyế ả ấ ụ ặ ả ấ ạ  

d n đ n s  gi i phóng ho c tích lũy kim lo i  t i b  m t ti p xúc c a nẫ ế ự ả ặ ạ ạ ề ặ ế ủ ước và tr mầ  tích. Chính vì v y kim lo i  trong tr m tích   d ng này r t linh đ ng có th  d  dàng gi iậ ạ ầ ở ạ ấ ộ ể ễ ả  phóng ngược tr  l i môi trở ạ ường nước. 

+ D ng liên k t v i cácbonat:  ạ ế ớ Các kim lo i   t n t i   d ng k t t a mu iạ ồ ạ ở ạ ế ủ ố  cacbonat. Các kim lo i  t n t i   d ng này r t nh y c m v i s  thay đ i c a pH, khi pHạ ồ ạ ở ạ ấ ạ ả ớ ự ổ ủ  

gi m các kim lo i    d ng này s  đả ạ ở ạ ẽ ược gi i phóng.ả

+ D ng liên k t v i Fe­Mn oxit:ạ ế ớ    d ng liên k t này kim lo i  đỞ ạ ế ạ ược h p phấ ụ trên b  m t c a Fe­Mn oxi hydroxit và không b n trong đi u ki n kh , b i vì trong đi uề ặ ủ ề ề ệ ử ở ề  

ki n kh  tr ng thái oxi hóa c a s t và mangan s  b  thay đ i, d n đ n các kim lo iệ ử ạ ủ ắ ẽ ị ổ ẫ ế ạ  trong tr m tích s  đầ ẽ ược gi i phóng vào pha nả ước

+ D ng liên k t v i h u c :ạ ế ớ ữ ơ  Các kim lo i    d ng liên k t v i h u c  s  khôngạ ở ạ ế ớ ữ ơ ẽ  

b n trong đi u ki n oxi hóa, Khi b  oxi hóa các ch t c  s  phân h y và các kim lo i  sề ề ệ ị ấ ơ ẽ ủ ạ ẽ 

được gi i phóng vào pha nả ước

+ D ng c n d : ạ ặ ư Ph n này ch a các khoáng ch t b n v ng t n t i trong t  nhiênầ ứ ấ ề ữ ồ ạ ự  

có th  gi  các v t kim lo i  trong n n c u trúc c a chúng, ho c m t s  k t t a b n khóể ữ ế ạ ề ấ ủ ặ ộ ố ế ủ ề  tan c a các kim lo i  nh  PbS, HgS  Do v y khi kim lo i  t n t i trong phân đo n nàyủ ạ ư ậ ạ ồ ạ ạ  

s  không th  hòa tan vào nẽ ể ước trong các đi u ki n nh  trên.ề ệ ư

1.1.5  Kim lo i  n ng và ngu n tích lũy m t s  kim lo i  n ng trong tr m tích ạ ặ ồ ộ ố ạ ặ ầ

Kim lo i  n ng là các kim lo i  có kh i lạ ặ ạ ố ượng riêng l n h n 5 g/cmớ ơ 3, nh ng thôngư  

thường ta dùng đ  ch  nh ng kim lo i đ c h i và gây ô nhi m môi trể ỉ ữ ạ ộ ạ ễ ường. Trong tr mầ  tích, kim lo i  n ng có th  t n t i   các d ng khác nhau, có kh  năng tích lũy trong tr mạ ặ ể ồ ạ ở ạ ả ầ  tích, kh  năng tích lũy sinh h c và đ c tính khác nhau [30]. Trong gi i h n c a đ  tài,ả ọ ộ ớ ạ ủ ề  chúng tôi ch  t p trung nghiên c u b n kim lo i  n ng là: đ ng, chì, k m và cadimi.ỉ ậ ứ ố ạ ặ ồ ẽ

1.1.5.1 Kim lo i  đ ng ạ ồ  

Đ ng là m t nguyên t  thi t y u đ i v i c  th  đ ng th c v t và con ngồ ộ ố ế ế ố ớ ơ ể ộ ự ậ ười. Đ iố  

v i c  th  con ngớ ơ ể ười, đ ng c n thi t cho các quá trình chuy n hóa s t, lipit và r t c nồ ầ ế ế ắ ấ ầ  thi t cho ho t đ ng c a h  th n kinh, h  mi n d ch  Tuy nhiên, khi c  th  chúng taế ạ ộ ủ ệ ầ ệ ễ ị ơ ể  tích t  đ ng v i m t lụ ồ ớ ộ ượng l n s  gây nguy hi m. Khi hàm lớ ẽ ể ượng đ ng trong c  thồ ơ ể 

ngườ ừi t  60 – 100 mg/kg th  tr ng  có th  gây ra tình tr ng nôn m a. Khi hàm lể ọ ể ạ ử ượng là 10g/kg th  tr ng có th  gây t  vong. N ng đ  đ ng gi i h n trong nể ọ ể ử ồ ộ ồ ớ ạ ước u ng đ i v iố ố ớ  con người là 2 mg/lit

   Đ ng cũng là m t trong s  kim lo i có r t nhi u  ng d ng trong các lĩnh v cồ ộ ố ạ ấ ề ứ ụ ự  công nghi p khác nhau nh : ch  t o dây d n đi n, các h p kim có đ  ch ng mài mònệ ư ế ạ ẫ ệ ợ ộ ố  cao, ch  t o s n, thu c tr  sâu…ế ạ ơ ố ừ

đ t vào kho ng 50 ppm và ch  y u t n t i dấ ả ủ ế ồ ạ ướ ại d ng m t s  khoáng ch t nh :  ộ ố ấ ư azurit 

(2CuCO3Cu(OH)2);  malachit  (CuCO3Cu(OH)2);   các  sulfua  nh :  ư chalcopyrit  (CuFeS2), 

bornit (Cu5FeS4), covellit (CuS), chalcocit (Cu2S) và các ôxít nh  ưcuprit (Cu2O)  Trong đó nhi u nh t là các qu ng sunfua tề ấ ặ ương đ i b n. Vì v y kh  năng r a trôi c a c a kimố ề ậ ả ử ủ ủ  

lo i  đ ng là tạ ồ ương đ i nh  [23].ố ỏ

Ngu n tích lũy nhân t o đ ng vào tr m tích xu t phát ch  y u t  các ho t đ ngồ ạ ồ ầ ấ ủ ế ừ ạ ộ  

s n xu t đ c bi t là t  các ngành công nghi p luy n kim và m  đi n. Theo m t sả ấ ặ ệ ừ ệ ệ ạ ệ ộ ố nghiên c u, hàm lứ ượng kim lo i đ ng trong nạ ồ ước th i c a các nhà máy m  đi n có thả ủ ạ ệ ể lên đ n 200 ppm.ế

1.1.5.2 Kim lo i  chì ạ

  Chì là m t nguyên t  có đ c tính cao đ i v i con ngộ ố ộ ố ớ ười và đ ng v t. Khi xâmộ ậ  

nh p vào c  th   kim lo i  chì k t h p v i m t s  enzim làm r i lo n ho t đ ng c a cậ ơ ể ạ ế ợ ớ ộ ố ố ạ ạ ộ ủ ơ 

th  Khi n ng đ  chì trong máu l n h n 50 μg/dl s  gây ra ra nguy c  m c ch ng thi uể ồ ộ ớ ơ ẽ ơ ắ ứ ế  máu, thi u s c t  da, h ng c u kém b n v ng. Khi n ng đ  chì trong máu l n h n 80ế ắ ố ồ ầ ề ữ ồ ộ ớ ơ  μg/dl s  gây ra các b nh v  th n kinh v i các bi u hi n nh  m t đi u hòa, gi m ý th c,ẽ ệ ề ầ ớ ể ệ ư ấ ề ả ứ  

v n đ ng khó khăn, hôn mê và co gi t [19, 20]. ậ ộ ậ

 pH cao kim lo i  chì tr  nên ít tan do d  t o ph c v i các h p ch t h u c , k t

t a dủ ướ ại d ng oxit, hidroxit và liên k t v i oxit và silica c a đ t sét vì v y   pH cao kimế ớ ủ ấ ậ ở  

lo i  chì có kh  năng tích lũy sinh h c th p. Nh ng   pH th p h n thì kh  năng tích lũyạ ả ọ ấ ư ở ấ ơ ả  sinh h c c a chì tăng d n.ọ ủ ầ

Trong t  nhiên hàm lự ượng Pb trong v  trái đ t kho ng 17 ppm. Chì thỏ ấ ả ường đượ  ctìm th y   d ng ấ ở ạ qu ngặ  cùng v i ớ k mẽ , b cạ , và (ph  bi n nh t) ổ ế ấ đ ngồ , và được thu h iồ  cùng v i các kim lo i  này. Trong t  nhiên, khoáng chì ch  y u là ớ ạ ự ủ ế galena (PbS) ngoài ra còn có m t s  d ng khoáng ch a chì khác nh  ộ ố ạ ứ ư cerussite (PbCO3) và anglesite (PbSO4) [15, 18, 22]

Trong công nghi p, kim lo i   chì đệ ạ ược s  d ng vào nhi u lĩnh v c khác nhauử ụ ề ự  

nh : công nghi p ch  t o  c quy, s n, nh a, luy n kim. Vì v y ngu n phát th i chìư ệ ế ạ ắ ơ ự ệ ậ ồ ả  nhân t o ch  y u t  các ho t đ ng s n xu t công nghi p và ti u th  công nghi p nh :ạ ủ ế ừ ạ ộ ả ấ ệ ể ủ ệ ư  công nghi p luy n kim,  c quy, s n, nh a và các làng ngh  tái ch  chì, tái ch  nh a ệ ệ ắ ơ ự ề ế ế ự

1.1.5.3 Kim lo i  k m ạ ẽ

K m là m t nguyên t  vi lẽ ộ ố ượng r t c n thi t đ i v i con ngấ ầ ế ố ớ ười và đ ng th cộ ự  

v t. K m hi n di n trong h u h t các b  ph n c  th  con ngậ ẽ ệ ệ ầ ế ộ ậ ơ ể ười. K m c n thi t cho thẽ ầ ế ị 

l c, giúp c  th  ch ng l i b nh t t, ch ng nhi m trùng và c n thi t cho các ho t đ ngự ơ ể ố ạ ệ ậ ố ễ ầ ế ạ ộ  sinh d c và sinh s n  Tuy nhiên khi hàm lụ ả ượng k m trong c  th  l n quá có th  t o raẽ ơ ể ớ ể ạ  các tác d ng ngụ ượ ạc l i gây ra các b nh nh  ng  đ c th n kinh, và h  mi n nhi m [20,ệ ư ộ ộ ầ ệ ễ ễ  21]

Trong công nghi p, kim lo i  k m có r t nhi u  ng d ng đ c bi t trong lĩnh v cệ ạ ẽ ấ ề ứ ụ ặ ệ ự  luy n kim, công nghi p m  và s n xu t pin đi n ệ ệ ạ ả ấ ệ

Trong môi trường nướ ởc   pH th p Zn có đ  linh đ ng v a ph i do ch  y u t nấ ộ ộ ừ ả ủ ế ồ  

t i   pha liên k t y u v i sét và mùn.   pH l n h n đ  linh đ ng c a k m gi m đi doạ ở ế ế ớ Ở ớ ơ ộ ộ ủ ẽ ả  

t n t i   các pha liên k t v i oxit, aluminosilicat và mùn. Ngoài ra trong môi trồ ạ ở ế ớ ường kh ,ử  

s  linh đ ng c a kim lo i  k m cũng b  gi m đi do t o thành mu i ZnS ít tan [ 15, 18,ự ộ ủ ạ ẽ ị ả ạ ố  

24, 29]

Trong v  trái đ t hàm lỏ ấ ượng kim lo i  k m vào kho ng 75 ạ ẽ ả ppm. Sphalerit (ZnS) 

là lo i qu ng k m quan tr ng nh t. Ngu n tích lũy k m trong tr m tích ngoài ngu n tạ ặ ẽ ọ ấ ồ ẽ ầ ồ ự nhiên còn ph i k  đ n m t ngu n r t quan tr ng là các nả ể ế ộ ồ ấ ọ ước th i t  các nhà máy luy nả ừ ệ  kim và m  đi n và khai khoáng [25].ạ ệ

1.1.5.4 Kim lo i  Cadimi ạ

Cadimi cũng là m t kim lo i  có nhi u  ng d ng trong công nghi p. M t s   ngộ ạ ề ứ ụ ệ ộ ố ứ  

d ng chính c a cadimi là ch  t o h p kim có nhi t đ  nóng ch y th p, s  d ng trongụ ủ ế ạ ợ ệ ộ ả ấ ử ụ  

m  đi n, ch  t o v t li u bán d n, ch t t o màu  Tuy nhiên cadimi l i là kim lo i  r tạ ệ ế ạ ậ ệ ẫ ấ ạ ạ ạ ấ  

đ c h i đ i v i c  th  ngộ ạ ố ớ ơ ể ười ngay c    n ng đ  r t th p b i vì cadimi có kh  năng tíchả ở ồ ộ ấ ấ ở ả  lũy sinh h c r t cao. Khi xâm nh p vào c  th  nó can thi p vào các quá trình sinh h c,ọ ấ ậ ơ ể ệ ọ  các enzim liên quan đ n k m, magie và canxi, gây t n thế ẽ ổ ương đ n gan, th n, gây nênế ậ  

b nh loãng xệ ương và b nh ung th  [20].ệ ư

Trong t  nhiên, hàm lự ượng cadimi trung bình kho ng  0,1 ppm. Qu ng cadimi r tả ặ ấ  

hi m và ch  y u t n t i   d ng CdS có l n trong qu ng m t s  kim lo i  nh   Zn, Cu,ế ủ ế ồ ạ ở ạ ẫ ặ ộ ố ạ ư  

Pb [25]. 

Trong tr m tích sông ngòi, hàm lầ ượng cadimi có th  cao h n nhi u lên đ n 9 ppmể ơ ề ế  [6]. Ngu n phát th i ô nhi m Cd đ i v i tr m tích sông ngòi ch  y u là ngu n nhân t o,ồ ả ễ ố ớ ầ ủ ế ồ ạ  

xu t phát t  nấ ừ ước th i t  các ngành công nghi p d a trên m t s   ng d ng c a Cd nh :ả ừ ệ ự ộ ố ứ ụ ủ ư  

l p m  b o v  thép, ch t  n đ nh trong PVC, ch t t o màu trong plastic và th y tinh, vàớ ạ ả ệ ấ ổ ị ấ ạ ủ  trong h p ph n c a nhi u h p kim. ợ ầ ủ ề ợ

1.2 Phân tích d ng kim lo i  trong tr m tíchạ ạ ầ

1.2.1 Khái ni m v  phân tích d ng  ệ ề ạ

Thu t ng  “d ng”, theo Fillip M. tack và Marc G. Verloo [40], là s  nh n d ng vàậ ữ ạ ự ậ ạ  

đ nh lị ượng các d ng, các hình th c hay các pha khác nhau mà trong đó kim lo i t n t iạ ứ ạ ồ ạ

Trong th c t , đ  linh đ ng và ho t tính sinh h c cũng nh  kh  năng tích lũy sinhự ế ộ ộ ạ ọ ư ả  

h c c a kim lo i  ph  thu c vào d ng t n t i bao g m d ng hóa h c ( tr ng thái oxiọ ủ ạ ụ ộ ạ ồ ạ ồ ạ ọ ạ  hóa, đi n tích, tr ng thái hóa tr  và liên k t) và d ng v t lí (tr ng thái v t lí, kích thệ ạ ị ế ạ ậ ạ ậ ướ  c

h t  ). Ch ng h n crôm   d ng Cr(III) không đ c nh ng   d ng Cr(VI) r t đ c. Trongạ ẳ ạ ở ạ ộ ư ở ạ ấ ộ  các d ng c a asen thì As(III) có đ c tính cao g p kho ng 50 l n As(V), asen   d ng h pạ ủ ộ ấ ả ầ ở ạ ợ  

ch t vô c  đ c h n   d ng h p ch t h u c  Trong tr m tích, các kim lo i  t n t i ấ ơ ộ ơ ở ạ ợ ấ ữ ơ ầ ạ ồ ạ ở 

d ng linh đ ng d  dàng có th  gi i phóng vào nạ ộ ễ ể ả ước d n đ n nguy c  gia tăng s  h pẫ ế ơ ự ấ  

th  các kim lo i  này vào c  th  con ngụ ạ ơ ể ười thông qua chu i th c ăn. Trong khi đó cácỗ ứ  kim lo i  t n t i   d ng c n d  r t khó hòa tan vào nạ ồ ạ ở ạ ặ ư ấ ước nên r t ít  nh hấ ả ưởng đ n s cế ứ  

kh e con ngỏ ười [31, 40]. Vì v y c n thi t ph i xác đ nh c  th  hàm lậ ầ ế ả ị ụ ể ượng c a các kimủ  

lo i    t ng d ng t n t i c  th  c a nó. ạ ở ừ ạ ồ ạ ụ ể ủ

Theo tác gi  Tessier, kim lo i  trong m u tr m tích và m u đ t t n t i   5 d ngả ạ ẫ ầ ẫ ấ ồ ạ ở ạ  

ch  y u là:ủ ế  d ng trao đ i,ạ ổ  d ng liên k t v i cácbonatạ ế ớ , d ng liên k t v i Fe­Mn oxitạ ế ớ , 

d ng liên k t v i h u cạ ế ớ ữ ơ, d ng c n dạ ặ ư. V n đ  đ t ra   đây là ph i tìm ra các dungấ ề ặ ở ả  môi và các đi u ki n thích h p đ  có th  chi t riêng t ng d ng kim lo i. Có nhi uề ệ ợ ể ể ế ừ ạ ạ ề  

phương pháp khác nhau đã được đ a ra đ  chi t riêng t ng d ng kim lo i  nh : chi tư ể ế ừ ạ ạ ư ế  

m t giai đo n, chi t liên t c, s  d ng nh a trao đ i ion  Trong đó, phộ ạ ế ụ ử ụ ự ổ ương pháp chi tế  liên t c đụ ược áp d ng ph  bi n nh t do nh ng  u đi m c a nó.ụ ổ ế ấ ữ ư ể ủ

1.2.2 Các quy trình chi t liên t c ế ụ

Có r t nhi u quy trình chi t liên t c đấ ề ế ụ ược các tác gi  khác nhau đ a ra đ  phânả ư ể  tích d ng kim lo i  trong tr m tích. Dạ ạ ầ ưới đây là m t s  quy trình tiêu bi u.ộ ố ể

* Quy trình chi t liên t c c a Tessier: ế ụ ủ

Đây là quy trình được nhi u tác gi  khác nhau s  d ng đ  xác đ nh hàm lề ả ử ụ ể ị ượ  ngkim lo i   trong đ t và tr m tích. Các đi u ki n c  th  c a quy trình chi t liên t cạ ấ ầ ề ệ ụ ể ủ ế ụ  Tessier được th  hi n qua b ng sau:ể ệ ả

B ng 1.1 Quy trình chi t liên t c c a Tessier (1979)[33] ả ế ụ ủ

D ng kim lo i ạ ạ Đi u ki n chi t (1 gam m u)ề ệ ế ẫ

Trao đ i (Fổ 1) + 8 ml MgCl2 1M (pH = 7), khu y liên t c trong 1 giấ ụ ờ

+ ho c 8 ml NaOAc 1M (pH = 8,2), khu y liên t c trong 1 giặ ấ ụ ờLiên k t v i ế ớ 8 ml NaOAc 1M (pH = 5 v i HOAc), khu y liên t c trong 5 giớ ấ ụ ờ 

cacbonat (F2) ở nhi t đ  phòngệ ộ

Liên k t v i Fe­ế ớ

Mn oxit (F3)

+ 20 ml Na2S2O3 0,3M + Natri­citrat 0,175M + axit citric 0,025M+ ho c 20 ml NHặ 2OH.HCl 0,04M trong CH3COOH 25%, 96

30C, thuy tho ng khu y trong 6 giả ấ ờLiên k t v i ế ớ

h u c  (Fữ ơ 4)

(1) 3ml HNO3 0,02M + 5ml H2O2 30% (pH = 2 v i HNOớ 3), 85

20C, khu y 2 giấ ờ(2) thêm 3 ml H2O2 30% (pH = 2 v i HNOớ 3) 85 20C, khu y 3ấ  giờ

(3) sau khi làm ngu i thêm 5 ml NHộ 4OAc 3,2 M trong HNO3 20% và pha loãng thành 20 ml, khu y liên t c trong 30 phútấ ụ

C n d  (Fặ ư 5) (1) HClO4 (2 ml) + HF (10 ml) đun đ n g n c nế ầ ạ

(2) HClO4 (1 ml) + HF (10 ml) đun đ n g n c nế ầ ạ(3) HClO4 (1 ml)

(4) hòa tan b ng HCl 12N sau đó đ nh m c thành 25 mlằ ị ứ

* Quy trình chi t liên t c c a  y ban tham chi u c ng đ ng (Communityế ụ ủ Ủ ế ộ ồ  Bureau of Reference procedure, BCR):

Quy trình này g n tầ ương t  nh  quy trình c a Tessier nh ng d ng trao đ i vàự ư ủ ư ạ ổ  

d ng cacbonat đạ ược g p chung l i thành m t d ngộ ạ ộ ạ

B ng 1.2 Quy trình chi t liên t c c a BCR (1993) [32] ả ế ụ ủ

D ng kim lo i ạ ạ Đi u ki n chi t (1 gam m u)ề ệ ế ẫ

Liên k t v i h u cế ớ ữ ơ (1) 10 ml H2O2 8,8M (pH = 2­3), t0 phòng, khu y liên t cấ ụ  

trong 1 giờ(2) 10 ml H2O2 (pH = 2­3),850C, đun 1 gi  đ n th  tích 3ờ ế ể  ml

(3) 10 ml H2O2 (pH = 2­3),850C, đun 1 gi  đ n th  tích 1ờ ế ể  ml

(4) 50 ml NH4OAc 1M (pH = 2 v i HNOớ 3) 22±50C, khu yấ  liên t c 16 giụ ờ

C n dặ ư HF + HNO3 + HClO4

* Quy trình chi t ng n c a Maiz: ế ắ ủ

Tác gi  Maiz đã đ a ra quy trình chi t ng n ch  có 3 d ng và nh n th y r ng k tả ư ế ắ ỉ ạ ậ ấ ằ ế  

qu  c a nó tả ủ ương quan t t v i quy trình chi t c a Tessierố ớ ế ủ

B ng 1.3 Quy trình chi t ng n c a Maiz (2000) [45] ả ế ắ ủ

D ng kim lo i ạ ạ Đi u ki n chi t (3 gam m u)ề ệ ế ẫ

Trao đ i (hay di đ ng)ổ ộ 10 ml CaCl2  0,01M, t0  phòng, th nh to ng khu yỉ ả ấ  

* Quy  trình chi t c a Hi p h i Đ a ch t Canada (GCS):ế ủ ệ ộ ị ấ

Quy trình chi t liên t c c a GCS phân chia d ng kim lo i  liên k t v i Fe­Mn oxitế ụ ủ ạ ạ ế ớ  thành 2 d ng là d ng liên k t v i Fe oxihydroxit vô đ nh hình và d ng kim lo i  n mạ ạ ế ớ ị ạ ạ ằ  trong c u trúc tinh th  c a oxit. Do đó s  d ng kim lo i  tăng t  5 lên 6. Quy trình nàyấ ể ủ ố ạ ạ ừ  

được Benitez và Dubois đ a ra trên c  s  c i ti n quy trình c a Tessier nh  v y mà th iư ơ ở ả ế ủ ờ ậ ờ  gian chi t đế ược gi m đi đáng k ả ể

B ng 1.4 Quy trình chi t liên t c c a Hi p h i Đ a ch t Canada (GCS) (1999) [51] ả ế ụ ủ ệ ộ ị ấ

D ng kim lo i ạ ạ Đi u ki n chi t (0,5 gam m u)ề ệ ế ẫ

D ng di ạ

đ ngộ

Trao đ i (F1)ổ (1) 30 ml NaNO3 0,1M; 250C; 1,5 giờ

(2) 30 ml NaNO3 0,1M; 250C; 1,5 giờLiên k t v i ế ớ (1) 30 ml NaOAc 1M (pH = 5 v i HOAc); 25ớ 0C; 

oxihydroxit vô đ nhị  

hình (F4)

(1) 30 ml NH2OH.HCl 0,25M trong HCl 0,05M; 

600C; 1,5 giờ(2) 30 ml NH2OH.HCl 0,25M trong HCl 0,05M; 

900C; 1,5 giờ

C n d  (F6)ặ ư HF:HNO3:HCl

Nói chung h u h t các quy trình chi t liên t c đ u d a trên quy trình chi t c aầ ế ế ụ ề ự ế ủ  Tessier nh ng có nh ng c i ti n đ  phù h p v i các đ i tư ữ ả ế ể ợ ớ ố ượng phân tích khác nhau để làm tăng đ  chính xác c a k t qu  phân tích và gi m th i gian chi t. Các c i ti n nàyộ ủ ế ả ả ờ ế ả ế  

đ u ch  y u t p trung vào vi c thay đ i lo i, th  tích dung môi chi t và th i gian chi t.ề ủ ế ậ ệ ổ ạ ể ế ờ ế  

R t nhi u tác gi  nh  G.Glosinska [42], J.Zerbe [49], P.O.Oviasogie [61], Md.Abullấ ề ả ư  Kashem [53], Vũ Đ c L i [6,7]  đã thay th  MgClứ ợ ế 2 1M trong bước chi t d ng trao đ iế ạ ổ  (F1) b ng NHằ 4OAc ho c NaOAc (pH=5) b ng NHặ ằ 4OAc (pH = 5). M c đích c a vi cụ ủ ệ  thay th  này s  làm gi m tính m n (n ng đ  các ion kim lo i ) trong dung d ch chi tế ẽ ả ặ ồ ộ ạ ị ế  

nh  đó s  làm tăng đ  chính xác trong k t qu  phân tích hàm lờ ẽ ộ ế ả ượng kim lo i trong d chạ ị  chi t b ng phế ằ ương pháp ph  h p th  nguyên t  (AAS). Trong giai đo n chi t d ng liênổ ấ ụ ử ạ ế ạ  

k t v i cacbonat ( F2), các tác gi  trên đã tăng lế ớ ả ượng thu c th  t  2 ml lên 20 ml đ  làmố ử ừ ể  

gi m s  thay đ i pH c a dung d ch trong quá trình chi t.ả ự ổ ủ ị ế

B ng 1.5 Quy trình chi t liên t c c a J.Zerbe (1999) [49] ả ế ụ ủ

D ng kim lo iạ ạ Đi u ki n chi t (1 gam m u)ề ệ ế ẫ

Trao đ i (F1)ổ 10 ml CH3COONH4  (pH=7), t0  phòng, khu y liên t cấ ụ  

trong 1 giờLiên   k t   v i   cacbonatế ớ  

(F2)

20 ml CH3COONH4  1M (pH = 5 v i HOAc), khu yớ ấ  liên t c trong 5 gi , tụ ờ 0 phòng

(2) thêm 3 ml H2O2  30% (pH = 2 v i HNOớ 3), 850C, khu y 3 giấ ờ

(3) làm ngu i, thêm 10 ml CHộ 3COONH4  3,2M trong HNO3 20% khu y 30 phút, tấ 0 phòng

B ng 1.6 quy trình chi t liên t c c i ti n Tessier ( Vũ Đ c L i, 2010) [6] ả ế ụ ả ế ứ ợ

D ng kim lo i ạ ạ Đi u ki n chi t (1 gam m u)ề ệ ế ẫ

Trao đ i (F1)ổ 10 ml CH3COONH4 1M (pH=7), t0 phòng, l c liên t cắ ụ  

trong 1 giờLiên   k t   v i   cacbonatế ớ  

(F2)

20 ml CH3COONH4 1M (pH = 5 v i HOAc), l c liênớ ắ  

t c trong 5 gi , tụ ờ o phòngLiên k t v i Fe­Mn oxitế ớ  

(F3)

20 ml NH2OH.HCl 0,04M trong HOAc 25%, l c liênắ  

t c 5 gi , tụ ờ oC phòng Liên   k t   v i   h u   cế ớ ữ ơ 

(F4)

10 ml CH3COONH4  3,2M trong HNO3  20 %, l c 30ắ  phút, toC phòng

C n d  (F5)ặ ư Nướ ườc c ng th yủ

1.3 M t s  ch  s  và tiêu chu n đánh giá ch t lộ ố ỉ ố ẩ ấ ượng tr m tíchầ

Hi n nay, nệ ước ta v n ch a có tiêu chu n đánh giá v  ch t lẫ ư ẩ ề ấ ượng tr m tích. ầChính vì v y, trong lu n văn chúng tôi đã s  d ng m t s  ch  s  và tiêu chu n đánh giá ậ ậ ử ụ ộ ố ỉ ố ẩ

ch t lấ ượng tr m tích c a nầ ủ ước ngoài. Đ  đánh giá ch t lể ấ ượng tr m tích, nhi u tác gi  ầ ề ả

đã đ a ra các tiêu chí và tiêu chu n khác nhau, nh ng ch  y u đ u t p trung đánh giá ư ẩ ư ủ ế ề ậ

ch t lấ ượng tr m tích d a vào hàm lầ ự ượng t ng c a các kim lo i  n ng và thành ph n ổ ủ ạ ặ ầ

ph n trăm d ng linh đ ng (F1, F2). Dầ ạ ộ ưới đây, chúng tôi gi i thi u m t s  ch  s  và tiêu ớ ệ ộ ố ỉ ốchu n đánh giá tr m tích hay dùng.ẩ ầ

1.3.1 Ch  s  tích lũy đ a ch t (Geoaccumulation Index : I ỉ ố ị ấ geo)

Igeo là ch  s  dùng đ  đánh giá s  ô nhi m b ng cách so sánh hàm lỉ ố ể ự ễ ằ ượng t ng kimổ  

lo i  có trong m u v i giá tr  n n c a kim lo i  đó (Juan Liu, 2010 [48]). Ch  s  nàyạ ẫ ớ ị ề ủ ạ ỉ ố  

được đ a ra b i Muller P.J và Suess E [55] và có công th c tính nh  sau: ư ở ứ ư

Trong đó: 

Cn:  hàm lượng kim lo i  trong m u    ạ ẫ

Bn: giá tr  n n c a kim lo i  trong v  Trái đ t (Hamilton, 2000 [44])ị ề ủ ạ ỏ ấ1,5: h  s  đệ ố ược đ a ra đ  gi m thi u tác đ ng c a nh ng thay đ i có ư ể ả ể ộ ủ ữ ổ

th  x y ra đ i v i giá tr  n n do nh ng bi n đ i v  th ch h c trong tr m tích.ể ả ố ớ ị ề ữ ế ổ ề ạ ọ ầ

Hàm lượng n n c a các kim lo i Cu, Pb, Zn và Cd đề ủ ạ ược th  hi n trong b ngể ệ ả  sau

B ng 1.7 Giá tr  hàm l ả ị ượ ng các kim lo i  trong v  Trái đ t (Hamilton, 2000 [44]) ạ ỏ ấ

M c đ  ô nhi m tr m tích d a theo ch  s  ứ ộ ễ ầ ự ỉ ố Igeo đ c phân lo i nh  sau:ượ ạ ư

B ng 1.8 Phân lo i m c đ  ô nhi m d a vào I ả ạ ứ ộ ễ ự geo  (Muller P.J và Suess E, 1979 [55])

Phân lo iạ Giá tr  ịI geo M c đ  ô nhi mứ ộ ễ

1 0 ≤ I geo ≤ 1 Không  trung bình

3 2 ≤ I geo ≤ 3 Trung bình  n ngặ

5 4 ≤ I geo ≤ 5 N ng ặ  r t nghiêm tr ngấ ọ

Hàm lượng n n ch  là giá tr  hàm lề ỉ ị ượng trung bình bình c a các kim  lo i trong vủ ạ ỏ trái đ t. Th c t ,   các đ a đi m khác nhau hàm lấ ự ế ở ị ể ượng kim lo i trong đ t, đá có th  r t ạ ấ ể ấkhác nhau. Vì v y, vi c đánh giá ô nhi m tr m tích theo ch  s  này ch  nên xem là m t ậ ệ ễ ầ ỉ ố ỉ ộ

ch  s  tham kh o thêm.ỉ ố ả

1.3.2 Ch  s  đánh giá m c đ  r i ro RAC (Risk Assessment Code) ỉ ố ứ ộ ủ

Ch  s  đánh giá r i ro RAC (Risk Assessment Code) là thông s  đ  đánh giá khỉ ố ủ ố ể ả năng kim lo i trong tr m tích gi i phóng vào nạ ầ ả ước, đi vào chu i th c ăn và d n đ nỗ ứ ẫ ế  nguy c  tích lũy các kim lo i n ng trong c  th  con ngơ ạ ặ ơ ể ười (Rath et.al, 2009 [64]). Trong 

tr m tích,   d ng trao đ i (F1) và d ng cacbonat (F2) kim lo i  liên k t tầ ở ạ ổ ạ ạ ế ương đ i y uố ế  

v i tr m tích do đó d  gi i phóng vào nớ ầ ễ ả ước và đi vào chu i th c ăn. Vì v y ch  s  RACỗ ứ ậ ỉ ố  

được tính theo t ng ph n trăm c a d ng trao đ i và cacbonat. ổ ầ ủ ạ ổ

Tiêu chu n đánh giá m c đ  ô nhi m d a vào ch  s  RAC đẩ ứ ộ ễ ự ỉ ố ược trình bày trong 

5 R t caoấ l n h n 50ớ ơ

RAC là ch  s  ỉ ố đánh giá ch t lấ ượng tr m tích r t quan tr ng, th  hi n rõ kh  năngầ ấ ọ ể ệ ả  gây  nh hả ưởng th c t  đ n s c kh e con ngự ế ế ứ ỏ ườ ủi c a các kim lo i n ng trong tr m tích.ạ ặ ầ

Trong các tiêu chu n đánh giá tr m tích trên, m i tiêu chu n th  hi n m t khíaẩ ầ ỗ ẩ ể ệ ộ  

c nh đánh giá ô nhi m tr m tích. Vì v y, đ  có th  đánh giá m t cách toàn di n vạ ễ ầ ậ ể ể ộ ệ ề 

ch t lấ ượng tr m tích, chúng ta nên k t h p c  2 cách đánh giá tr m tích theo hàm lầ ế ợ ả ầ ượ  ng

t ng và theo thành ph n ph n trăm các d ng c a kim lo i trong tr m tích.ổ ầ ầ ạ ủ ạ ầ

1.3.3 Tiêu chu n đánh giá m c đ  ô nhi m kim lo i trong tr m tích theo hàm l ẩ ứ ộ ễ ạ ầ ượ ng  

t ng kim lo i  c a M  và Canada ổ ạ ủ ỹ

Trong lu n văn, chúng tôi s  d ng 2 tiêu chu n đánh giá ô nhi m kim lo i n ngậ ử ụ ẩ ễ ạ ặ  trong tr m tích theo hàm lầ ượng t ng là tiêu chu n c a Canada (2002) và tiêu chu n c aổ ẩ ủ ẩ ủ  

l n h n 200ớ ơ l n h n 6ớ ơ

1.4 M t s  phộ ố ương pháp hi n đ i phân tích lệ ạ ượng v t kim lo i .ế ạ

V iớ  s  phát tri n m nh m  c a khoa h c k  thu t, ngày nay có r t nhi u ph ngự ể ạ ẽ ủ ọ ỹ ậ ấ ề ươ  pháp công c  khác nhau đ  phân tích lụ ể ượng v t kim lo i  nh : phế ạ ư ương pháp quang phổ phân t  UV­VIS, phử ương pháp quang ph  nguyên t  (h p th , phát x  và hu nh quang),ổ ử ấ ụ ạ ỳ  

ph  kh i lổ ố ượng (MS), phương pháp đi n hóa… Tuy nhiên v i nh ng đ c tính  u vi tệ ớ ữ ặ ư ệ  

v  đ  nh y, đ  ch n l c, đ  chính xác, gi i h n phát hi n và s  đ n gi n trong v nề ộ ạ ộ ọ ọ ộ ớ ạ ệ ự ơ ả ậ  hành, phương pháp ph  h p th  nguyên t  (AAS) là phổ ấ ụ ử ương pháp được áp d ng r ngụ ộ  rãi đ  phân tích kim lo i  trong nhi u đ i tể ạ ề ố ượng phân tích khác nhau. Chính vì v y, trongậ  

đ  tài chúng tôi đã áp d ng phề ụ ương pháp ph  h p th  nguyên t  (AAS) đ  phân tíchổ ấ ụ ử ể  hàm lượng c a các kim lo i  Zn, Cu, Pb, Cd trong m t s  c t tr m tích sông C u trên đ aủ ạ ộ ố ộ ầ ầ ị  bàn t nh Thái Nguyên.ỉ

1.4.1 Ph ươ ng pháp ph  h p th  nguyên t  (AAS) [4, 13] ổ ấ ụ ử

1.4.1.1 Nguyên t c ắ

Các nguyên t    tr ng thái khí   m c năng lử ở ạ ở ứ ượng c  b n Eơ ả 0 có th  h p th  m tể ấ ụ ộ  

s  bố ước sóng nh t đ nh và đ c tr ng cho nguyên t  hóa h c đ  nh y lên m c năngấ ị ặ ư ố ọ ể ả ứ  

lượng cao h n. Khi chi u qua đám h i nguyên t  kim lo i m t chùm sáng đ n s c cóơ ế ơ ử ạ ộ ơ ắ  

bước sóng thích h p m t ph n chùm sáng s  b  h p th  D a vào đ  h p th  ta có thợ ộ ầ ẽ ị ấ ụ ự ộ ấ ụ ể xác đ nh đị ược hàm lượng c a kim lo i c n xác đ nh trong đám h i đó.ủ ạ ầ ị ơ

 Phương pháp ph  h p th  nguyên t  có đ  ch n l c r t cao và có gi i h n phátổ ấ ụ ử ộ ọ ọ ấ ớ ạ  

hi n có th  t i c  µg/kg vì v y nó đệ ể ớ ỡ ậ ược xem là m t phộ ương pháp tiêu chu n đ  xácẩ ể  

đ nh hàm lị ượng các ion kim lo i. ạ

Th c hi n phép đo AAS đ  xác đ nh các m t nguyên t  thự ệ ể ị ộ ố ường th c hi n theoự ệ  các bước sau:

1. Chuy n m u phân tích thành d ng dung d ch đ ng th ể ẫ ạ ị ồ ể

2. Hóa h i dung d ch phân tích.ơ ị

3. Nguyên t  hóa ch t phân tích. Có 4 k  thu t nguyên t  hóa trong AAS đóử ấ ỹ ậ ử  là: k  thu t ng n l a (F­AAS); k  thu t không ng n l a (GF­AAS); k  thu tỹ ậ ọ ử ỹ ậ ọ ử ỹ ậ  Hydrua hóa; k  thu t nguyên t  hóa m u r n và b t.  ỹ ậ ử ẫ ắ ộ

4. Chi u chùm sáng có bế ước sóng đ c tr ng qua đám h i nguyên t  ặ ư ơ ử

5. Thu ph , phân gi i và ch n m t bổ ả ọ ộ ước sóng xác đ nh đ  đo và đo Aị ể λ.

6. Ghi l i k t qu  đo Aạ ế ả λ. 

Cường đ  c a v ch ph  h p th  ph  thu c vào n ng đ  c a nguyên t  đó trongộ ủ ạ ổ ấ ụ ụ ộ ồ ộ ủ ố  dung d ch phân tích. Trong m t kho ng gi i h n n ng đ  nh t đ nh (vùng tuy n tính) thìị ộ ả ớ ạ ồ ộ ấ ị ế  

cường đ  v ch ph  ph  thu c tuy n tính b c nh t vào n ng đ  Vì v y d a vào cộ ạ ổ ụ ộ ế ậ ấ ồ ộ ậ ự ườ  ng

đ  v ch ph  ta có th  xác đ nh độ ạ ổ ể ị ược n ng đ  c a các kim lo i trong dung d ch phânồ ộ ủ ạ ị  tích

1.4.1.2 Trang thi t b  c a máy đo AASế ị ủ

H  th ng máy AAS g m các b  ph n ch  y u sau:ệ ố ồ ộ ậ ủ ế

1. Ngu n cung c p chùm tia sáng đ n s c c a nguyên t  c n phân tích, có th  là m tồ ấ ơ ắ ủ ố ầ ể ộ  trong s  các ngu n sau: đèn Cat t r ng (Hollow Cathod Lamp : HCL), đèn phóng đi nố ồ ố ỗ ệ  không đi n c c (Electrodeless Disharge Lamp: EDL), ngu n đèn ph  liên t c bi n đi uệ ự ồ ổ ụ ế ệ  (lượng t  hoá).  ử

2. H  th ng trang b  đ  hoá h i và nguyên t  hoá m u, có th  là: ệ ố ị ể ơ ử ẫ ể

+ Theo k  thu t Ng n l a (phép đo F­AAS). ỹ ậ ọ ử

+ Theo k  thu t Không ng n l a (Phép đo GF­AAS).ỹ ậ ọ ử

+ Theo k  thu t hóa h i l nh (CV­AAS). ỹ ậ ơ ạ

3. Máy quang ph  (thu ph , phân gi i, ghi và ch n v ch ph  λổ ổ ả ọ ạ ổ  đ  đo đ  h p th  Aể ộ ấ ụ λ). 

4. B  ph n ghi nh n tín hi u đo, x  lý và ch  th  k t qu  ộ ậ ậ ệ ử ỉ ị ế ả

Hi n nay các h  AAS trang b  hoàn ch nh còn có thêm m t s  b  ph n:ệ ệ ị ỉ ộ ố ộ ậ

5. H  th ng t  đ ng b m m u (AutoSampler).ệ ố ự ộ ơ ẫ

6. H  th ng hoá h i l nh (K  thu t Hydrua hoá).ệ ố ơ ạ ỹ ậ

7. Trang b  nguyên t  hoá m u r n và m u b t.  ị ử ẫ ắ ẫ ộ

Hình 1.1 S  đ  c u t o h  th ng máy AAS ơ ồ ấ ạ ệ ố 1.4.1.3 Các k  thu t nguyên t  hóa ỹ ậ ử

1.4.1.3.1 K  thu t ng n l a (F­AAS) ỹ ậ ọ ử

   Nguyên t c: ắ dùng năng l ng nhi t c a ng n l a đèn khí đ  hóa h i và nguyênượ ệ ủ ọ ử ể ơ  

t  hóa m u phân tích t o thành các nguyên t  t  do. Vì th  m i quá trình x y ra trongử ẫ ạ ử ự ế ọ ả  khi nguyên t  hóa ph  thu c vào tính ch t và đ c đi m c a ng n l a trong đó nhi t đử ụ ộ ấ ặ ể ủ ọ ử ệ ộ 

ng n l a là y u t  quy t đ nh.ọ ử ế ố ế ị

Đèn khí được đ t b i m t h n h p g m 1 ch t oxi hóa và m t khí nhiên li u.Víố ở ộ ỗ ợ ồ ấ ộ ệ  

d  nh : hh không khí + axetilen (tụ ư oC có th  đ n 2500ể ế oC); N2O + axetilen (toC có th  đ nể ế  

2950oC), không khí + propan (toC có th  đ n 2200ể ế oC)

1.4.1.3.1 K  thu t không ng n l a (GF­AAS) ỹ ậ ọ ử

Nguyên t cắ : Dùng  năng  lượng nhi t c a dòng đi n có cệ ủ ệ ường đ  cao (300­500ộ  A)  đ  đ t nóng t c kh c cuvet Graphite ch a m u phân tích, th c hi n nguyên t  hoáể ố ứ ắ ứ ẫ ự ệ ử  (NTH) m u phân tích trong cuvet (hay trong  thuy n Ta đ t trong cuvét graphit đ  lo iẫ ề ặ ể ạ  

tr  s  hình thành h p ch t cacbua kim lo i  c a ch t phân tích).ừ ự ợ ấ ạ ủ ấ K  thu t GF­AAS doỹ ậ  

t o đạ ược ng n l a có nhi t đ  cao và  n đ nh vì v y nó có đ  nh y r t cao g p hàngọ ử ệ ộ ổ ị ậ ộ ạ ấ ấ  trăm đ n hàng ngàn l n phế ầ ương pháp ng n l a ( gi i h n phát hi n c  ppb).ọ ử ớ ạ ệ ỡ

1.4.2 Ph ươ ng pháp ph  phát x  nguyên t  (AES) [13] ổ ạ ử

C  s  lí thuy t c a phơ ở ế ủ ương pháp này d a trên hi n tự ệ ượng các nguyên t    tr ngử ở ạ  thái khí khi b  kích thích nó th p th  năng lị ấ ụ ượng chuy n lên m c năng lể ứ ượng cao Em sau 

đó nó phát ra các tia phát x  có bạ ước sóng xác đ nh đ c tr ng cho nguyên t  c a m iị ặ ư ử ủ ỗ  nguyên t  đ  tr  v  tr ng thái năng lố ể ở ề ạ ượng c  b n Eơ ả 0

  Các bước th c hi n khi phân tích m t nguyên t  theo phự ệ ộ ố ương pháp AES:

1. Hóa h i m u phân tích.ơ ẫ

2. Nguyên t  hóa ch t phân tích.ử ấ

3. Kích thích nguyên t  b ng năng lử ằ ượng thích h p đ  chuy n lên m c năngợ ể ể ứ  

lượng cao. Các nguyên t  kích thích s  phát ra các tia phát x ử ẽ ạ

4. Thu toàn b  ph  và phân gi i thành t ng tia.ộ ổ ả ừ

5. Ghi l i ph  phát x ạ ổ ạ

6. Đánh giá đ nh tính và đ nh lị ị ượng ion kim lo i. ạ

Ph  AES là ph  v ch và có nhi u v ch h n so nên đ  nh y kém h n so v i phổ ổ ạ ề ạ ơ ộ ạ ơ ớ ổ AAS. Nh ng v ch ph  đ c tr ng c a AES trùng v i AAS.ữ ạ ổ ặ ư ủ ớ

1.4.3 Ph ươ ng pháp ph  hu nh quang nguyên t  [8, 13] ổ ỳ ử

C  s  c a phơ ở ủ ương pháp ph  hu nh quang nguyên t  d a trên hi n tổ ỳ ử ự ệ ượng m t sộ ố nguyên t  khi b  kích thích b i các b c x  nó h p thu năng lử ị ở ứ ạ ấ ượng chuy n lên m c năngể ứ  

lượng cao sau đó ngay l p t c nó b  suy bi n và tr  v  m c năng lậ ứ ị ế ở ề ứ ượng c  b n đ ngơ ả ồ  

th i phát ra các b c x  hu nh quang đ c tr ng cho t ng nguyên t ờ ứ ạ ỳ ặ ư ừ ố

Ph   hu nh quang nguyên t  cũng là ph  v ch tổ ỳ ử ổ ạ ương t  nh  ph  phát x  nguyênự ư ổ ạ  

t  nh ng có s  v ch ít h n vì v y nó có tính ch t ch n l c h n ph  phát x  nguyên t ử ư ố ạ ơ ậ ấ ọ ọ ơ ổ ạ ử

1.4.4 Các ph ươ ng pháp đi n hóa [4] ệ

1.4.4.1 Ph ươ ng pháp c c ph ự ổ

C  s  c a phơ ở ủ ương pháp c c ph  d a trên vi c bi u di n s  ph  thu c c aự ổ ự ệ ể ễ ự ụ ộ ủ  

cường đ  dòng đi n vào th  đi n c c c a đi n c c khi làm vi c g i là độ ệ ế ệ ự ủ ệ ự ệ ọ ường dòng thế hay đường cong Vol­Ampe. D a vào đự ường nh ng đ c tr ng c a đữ ặ ư ủ ường cong Vol­Ampe có th  xác đ nh đ nh tính (d a vào th  bán sóng) và đ nh lể ị ị ự ế ị ượng (d a vào chi u caoự ề  sóng). Các phương pháp c c ph  c  đi n có đ  nh y th p 10ự ổ ổ ể ộ ạ ấ ­4 đ n 10ế ­5 và đ  ch n l cộ ọ ọ  cũng không cao do đường cong c c ph  c a các ch t đi n ho t tr ng lên nhau làm choự ổ ủ ấ ệ ạ ồ  

ph  đ  có d ng b c thang. Hi n nay, nh  m t s  c i ti n đã nâng cao đ  nh y c aổ ồ ạ ậ ệ ờ ộ ố ả ế ộ ạ ủ  

phương pháp có th  đ t c  10ể ạ ỡ ­9 g/g. 

Nguyên t c c a phắ ủ ương pháp g m 3 giai đo n chính:ồ ạ

+ Làm giàu ch t đi n hóa lên trên b  m t đi n c c dấ ệ ề ặ ệ ự ướ ại d ng k t t a kim lo iế ủ ạ  

ho c h p ch t khó tan b ng cách đi n phân dung d ch   nh ng đi u ki n thích h pặ ợ ấ ằ ệ ị ở ữ ề ệ ợ

+ Giai đo n ngh : ng ng khu y và đi n phân đ  ch t phân tích phân b  đ u trênạ ỉ ừ ấ ệ ể ấ ố ề  

b  m t đi n c cề ặ ệ ự

+ Giai đo n hòa tan đi n hóa: hòa tan k t t a b ng cách phân c c đi n c c ch  thạ ệ ế ủ ằ ự ệ ự ỉ ị theo chi u ngề ượ ạc l i và ghi đường cong Von­Ampe hòa tan

Phương pháp von­ampe hòa tan có  u đi m là đ  ch n l c, đ  nh y cao; đ  l pư ể ộ ọ ọ ộ ạ ộ ặ  

l i và đ  chính xác t t, gi i h n phát hi n có th  đ t c  10ạ ộ ố ớ ạ ệ ể ạ ỡ ­8 đ n 10ế ­10M. 

1.4.5 Ph ươ ng pháp ph  kh i l ổ ố ượ ng ICP­MS  [12]

Trong plasma ICP (ng n l a ICP), khi th  sol khí m u đọ ử ể ẫ ược d n vào, các ch tẫ ấ  

m u s  hoá h i, r i b  phân ly thành các nguyên t  t  do   tr ng thái khí. Trong Plasmaẫ ẽ ơ ồ ị ử ự ở ạ  ICP năng lượng cao (nhi t đ  6000­ 8000ệ ộ oC), các nguyên t  s  b  ion hoá, t o ra đám h iử ẽ ị ạ ơ  ion b c I (Meậ +). Đó là các ion c a nguyên t  trong m u phân  tích có đi n tích +1 và sủ ố ẫ ệ ố 

kh i m/Z. Các ion này s  đố ẽ ược đ a vào bu ng phân gi i ph  đ  phân ly chúng thànhư ồ ả ổ ể  

39, 58, 62, 63, 67] và quy trình c a BCR còn phủ ương pháp đ  xác đ nh n ng đ  các kimể ị ồ ộ  

lo i trong d ch chi t ch  y u là dùng phạ ị ế ủ ế ương pháp AAS, ICP­MS

Tác gi  Vũ Đ c L i cùng các c ng s  (2010) [6] đã phân tích d ng c a m t sả ứ ợ ộ ự ạ ủ ộ ố kim lo i  n ng trong tr m tích l u v c sông Nhu , sông Đáy trên c  s  s  d ng quyạ ặ ầ ư ự ệ ơ ở ử ụ  trình chi t liên t c c i ti n Tessier và dùng phế ụ ả ế ương pháp AAS đ  xác đ nh hàm lể ị ượ  ngkim lo i  trong d ch chi t. K t qu  phân tích cho th y hàm lạ ị ế ế ả ấ ượng t ng c a các kim lo iổ ủ ạ  là: Zn: 88,2 – 559,2 mg/kg; Cu: 25 – 95 mg/kg; Pb: 25,7 – 91,7 mg/kg; Ni: 34,69 – 81 mg/kg; Cd: 0,406 – 9,071 mg/kg. Các nguyên t  Cu, Ni, Pb ch  y u t n t i   các d ngố ủ ế ồ ạ ở ạ  liên k t b n F4, F5. Riêng Cd và Zn ch  y u t n t i   các pha F1, F2 th  hi n nguy cế ề ủ ế ồ ạ ở ể ệ ơ lan truy n ô nhi m và kh  năng tích lũy sinh h c c a hai nguyên t  này.ề ễ ả ọ ủ ố

Tác gi  Vũ Đ c L i, Nguy n Th  Vân (2011) [7] đã phân tích d ng các kim lo iả ứ ợ ễ ị ạ ạ  

Cu, Pb, Zn trong m t s  c t tr m tích h  Tr  An cũng s  d ng quy trình chi t liên t cộ ố ộ ầ ồ ị ử ụ ế ụ  

c i tiên Tessier và phả ương pháp AAS. K t qu  thu đế ả ượ ụ ểc c  th  nh  sau:ư

+ v i kim lo i  Cu d ng F1: 0,01 – 0,98 mg/kg; F2: 0,140 – 1,940 mg/kg; F3: 0,78ớ ạ ạ  

­8,9 mg/kg; F4: 0,47 – 3,58 mg/kg; F5: 13,025 – 42,7 mg/kg

+ v i kim lo i  Pb d ng F1: 0,023 – 0,35 mg/kg; F2: 1,3 – 7,8 mg/kg; F3: 2,4 – 14ớ ạ ạ  mg/kg; F5: 10,75 – 32,75 mg/kg

+ v i kim lo i  Zn d ng F1: 0,33 – 4,15 mg/kg; F2: 0,98 – 4,62 mg/kg; F3: 4,84 –ớ ạ ạ  18,74 mg/kg; F4: 1,84 – 12,96; F5: 39,75 – 100,75 mg/kg

Qua k t qu  tính toán cho th y các kim lo i  Cu, Pb, Zn ch  y u t n t i   các ế ả ấ ạ ủ ế ồ ạ ở

d ng b n F3, F4 và F5. Đ ng th i trên c  s  so sánh v i m t s  tiêu chu n v  đánh giáạ ề ồ ờ ơ ở ớ ộ ố ẩ ề  

m c đ  ô nhi m c a tr m tích các tác gi  đã k t lu n m c đ  ô nhi m tr m tích trongứ ộ ễ ủ ầ ả ế ậ ứ ộ ễ ầ  lòng h  Tr  An m i ch    m c đ  nh  đ n trung bình. ồ ị ớ ỉ ở ứ ộ ẹ ế

M. Horsfaal JR và A.I. Spiff (2001) [54] đã nghiên c u s  phân b  hàm lứ ự ố ượ  ng

t ng và d ng c a các kim lo i  Pb, Zn, Cd, Co, Cu, Ni trong m u tr m tích sông Newổ ạ ủ ạ ẫ ầ  Calabar s  d ng quy trình chi t liên t c Tessier (1979) và xác đ nh hàm lử ụ ế ụ ị ượng kim lo iạ  

b ng phằ ương pháp AAS. K t qu  thu đế ả ược hàm lượng t ng c a các kim lo i  Pb: 41,6ổ ủ ạ  mg/kg; Zn: 31,6 mg/kg; Cd: 12,8 mg/kg; Cu: 25,5 mg/kg.   d ng trao đ i các kim lo iỞ ạ ổ ạ  

có hàm lượng l n là Co (19,42 %), Ni (12,67 %) và Cd (5 %);   d ng F2 có hàm lớ ở ạ ượ  ng

l n là Cd (53 %), Zn (31,08 %), Pb (17,08 %). T  k t qu  này cho th y nguy c  lanớ ừ ế ả ấ ơ  truy n ô nhi m c a các kim lo i  n ng trên t  tr m tích vào nề ễ ủ ạ ặ ừ ầ ước sông và có th  d nể ẫ  

đ n s  tích lũy sinh h c cho các đ ng v t th y sinh và con ngế ự ọ ộ ậ ủ ười

G. Glosinska và c ng s  (2005) [42] đã phân tích d ng các kim lo i  Cd, Cr, Cu,ộ ự ạ ạ  

Fe, Mn, Ni, Pb và Zn trong m u tr m tích b  m t d c theo trung l u sông Odra, s  d ngẫ ầ ề ặ ọ ư ử ụ  quy trình chi t c i ti n Tessier. K t qu  phân tích cho th y kim lo i  có ph n trăm ế ả ế ế ả ấ ạ ầ ở 

d ng linh đ ng (F1 và F2) cao là Ni (59 %)  và Cu ( 35 %). Ngoài ra còn có s  tạ ộ ự ươ  ngquan t t gi a hàm lố ữ ượng các nguyên t  Zn, Mn và Cd   d ng F1, F2 v i d ng F5.ố ở ạ ớ ạ

1.6 Khu v c nghiên c uự ứ

1.6.1 Đi u ki n t  nhiên và kinh t  ­ xã h i l u v c sông C u ề ệ ự ế ộ ư ự ầ

1.6.1.1 Đi u ki n t  nhiên [26] ề ệ ự

Hình 1.2 B n đ  l u v c sông C u ả ồ ư ự ầ

L u v c sông C u là m t trong nh ng l u v c sông l n   Vi t Nam, có v  trí đ aư ự ầ ộ ữ ư ự ớ ở ệ ị ị  

lý đ c bi t, đa d ng và phong phú v  tài nguyên cũng nh  v  l ch s  phát tri n kinh t  ­ặ ệ ạ ề ư ề ị ử ể ế  

xã h i c a các t nh n m trong l u v c c a nó. L u v c sông C u có di n tích 6.030kmộ ủ ỉ ằ ư ự ủ ư ự ầ ệ 3 

là m t ph n c a L u v c sông H ng – Thái Bình (chi m kho ng 8% di n tích L u v cộ ầ ủ ư ự ồ ế ả ệ ư ự  sông H ng – Thái Bình trong lãnh th  Vi t Nam). L u v c có t ng chi u dài các nhánhồ ổ ệ ư ự ổ ề  sông kho ng 1.600km. Sông C u dài 288,5 km b t ngu n t  núi V n On   đ  caoả ầ ắ ồ ừ ạ ở ộ  1175m thu c huy n Ch  Đ n t nh B c C n ch y qua các t nh B c C n, Thái Nguyên,ộ ệ ợ ồ ỉ ắ ạ ạ ỉ ắ ạ  

B c Giang, Hà N i, B c Ninh và đ  vào sông Thái Bình   th  xã Ph  L i t nh H iắ ộ ắ ổ ở ị ả ạ ỉ ả  

Dương. L u v c bao g m g n nh  toàn b  các t nh B c K n, Thái Nguyên và m t ph nư ự ồ ầ ư ộ ỉ ắ ạ ộ ầ  các t nh B c Ninh, B c Giang, Vĩnh Phúc, H i Dỉ ắ ắ ả ương và Hà N i ( huy n Đông Anh,ộ ệ  Sóc S n). ơ

L u v c sông C u có c  3 vùng sinh thái: đ ng b ng, trung du và mi n núi. Đ a hìnhư ự ầ ả ồ ằ ề ị  chung c a l u v c theo hủ ư ự ướng Tây B c – Đông Nam. M ng lắ ạ ưới sông su i trong l uố ư  

v c sông C u tự ầ ương đ i phát tri n. Các nhánh sông chính phân ph i đ u d c theo dòngố ể ố ề ọ  chính, nh ng các sông nhánh tư ương đ i l n đ u n m   phía h u ng n l u v c, nh  cácố ớ ề ằ ở ữ ạ ư ự ư  sông: Ch  Chu, Đu, Công, Cà L …Trong toàn l u v c có 68 sông su i có đ  dài t  10ợ ồ ư ự ố ộ ừ  

km tr  lên.ở

T ng lổ ượng nước trên L u v c sông C u kho ng 4,5 t  mư ự ầ ả ỷ 3/năm. Dòng ch y cácả  sông thu c L u v c sôngC u độ ư ự ầ ược phân bi t thành hai mùa rõ r t là mùa lũ và mùa khô.ệ ệ  Mùa lũ thường b t đ u t  tháng 6 đ n tháng 10. ắ ầ ừ ế

Trong l u v c có vư ự ườn qu c gia Ba B  và vố ể ườn qu c gia Tam Đ o, khu b o t nố ả ả ồ  thiên nhiên Kim H  và các khu văn hóa ­ l ch s  môi trỷ ị ử ường v i giá tr  sinh thái cao. L uớ ị ư  

v c sông C u khá gi u các ngu n tài nguyên thiên nhiên: tài nguyên r ng đa d ng, tàiự ầ ầ ồ ừ ạ  nguyên nước d i dào, tài nguyên khoáng s n phong phú  Đ  che ph  c a r ng trongồ ả ộ ủ ủ ừ  

l u v c sông C u đư ự ầ ược đánh giá là trung bình, đ t kho ng 45%. Tuy nhiên, r ng b  pháạ ả ừ ị  

h y m nh m  cùng nh ng ho t đ ng phát tri n kinh t , xã h i khác nh  công nghi p,ủ ạ ẽ ữ ạ ộ ể ế ộ ư ệ  khai thác m , làng ngh  th  công và ho t đ ng nông nghi p gây áp l c l n lên môiỏ ề ủ ạ ộ ệ ự ớ  

trường trong l u v c.ư ự

1.6.1.2 Đi u ki n kinh t  xã h i [26] ề ệ ế ộ

L u v c sôngC u là m t vùng t p trung khá đông dân c , theo s  li u th ng kêư ự ầ ộ ậ ư ố ệ ố  

và tính toán t  niên giám các t nh năm 2007, t ng dân s  trên l u v c sông C u làừ ỉ ổ ố ư ự ầ  2.939.838 người thu c 44 dân t c khác nhau, trong đó đông nh t là dân t c Kinh. M t độ ộ ấ ộ ậ ộ dân s  bình quân trên l u v c 487 ngố ư ự ười/km2. S  dân   nông thôn chi m t  l  r t l nố ở ế ỷ ệ ấ ớ  80,01% (2.354.543 người) trong khi đó dân thành th  ch  kho ng 585,3 nghìn ngị ỉ ả ườ  ichi m 19,91%. Dân s  t p trung đông   vùng đ ng b ng.  ế ố ậ ở ồ ằ

V i các th  m nh v  đi u ki n t  nhiên, các ho t đ ng s n xu t kinh t  trên đ aớ ế ạ ề ề ệ ự ạ ộ ả ấ ế ị  bàn các t nh thu c l u v c sông C u di n ra r t m nh m  trên các lĩnh v c nông – lâm ­ỉ ộ ư ự ầ ễ ấ ạ ẽ ự  

ng  nghi p, công nghi p, ti u th  công nghi p và làng ngh  Nh ng ho t đ ng s nư ệ ệ ể ủ ệ ề ữ ạ ộ ả  

xu t và sinh ho t này đã gây  nh hấ ạ ả ưởng nghiêm tr ng đ n môi trọ ế ường l u v c sông. ư ự

Trên đ a bàn l u v c sông C u t p trung r t nhi u các m  khai thác khoáng s nị ư ự ầ ậ ấ ề ỏ ả  

l n nh  khai thác than, vàng, s t, thi c, k m, chì   các t nh B c C n và Thái nguyên.ớ ư ắ ế ẽ ở ỉ ắ ạ  Các ho t đ ng khai thác khoáng s n nhi u năm nay do ch a đạ ộ ả ề ư ược qu n lí ch t ch  đãả ặ ẽ  

d n đ n hi n tẫ ế ệ ượng ô nhi m nghiêm tr ng ngu n nễ ọ ồ ước trong khu v c. ự

Trên l u v c sông C u còn t p trung r t nhi u khu công nghi p và ch  xu t l nư ự ầ ậ ấ ề ệ ế ấ ớ  

nh : các khu công nghi p luy n kim   Thái Nguyên, các khu công nghi p l n   B cư ệ ệ ở ệ ớ ở ắ  Ninh, H i Dả ương. Đ ng th i trong khu v c trên còn t p trung r t nhi u các làng nghồ ờ ự ậ ấ ề ề 

ti u th  công nghi p nh : ch  bi n gi y   B c Giang, B c Ninh; luy n và tái ch  kimể ủ ệ ư ế ế ấ ở ắ ắ ệ ế  

lo i   B c Ninh, Thài Nguyên  Các  ho t đ ng s n xu t công nghi p và ti u th  côngạ ở ắ ạ ộ ả ấ ệ ể ủ  nghi p trên đã th i vào h  th ng sông C u m t lệ ả ệ ố ầ ộ ượng l n các ch t th i đ c h i ch aớ ấ ả ộ ạ ứ  nhi u các kim lo i n ngề ạ ặ

Trên đ a bàn l u v c sông C u còn t p trung r t nhi u đô th , các trung tâm y tị ư ự ầ ậ ấ ề ị ế 

l n nh  khác nhau mà h u h t ch a có h  th ng x  lí rác và nớ ỏ ầ ế ư ệ ố ử ước th i sinh ho t, y tả ạ ế 

đ ng b  cũng góp ph n làm cho tình hình ô nhi m trên h  th ng sông C u thêm tr mồ ộ ầ ễ ệ ố ầ ầ  

tr ng.ọ

Tóm l i do các ho t đ ng sinh ho t và s n xu t ch a đạ ạ ộ ạ ả ấ ư ược qu n lí ch t ch  đãả ặ ẽ  

th i ra m t lả ộ ượng l n ch t th i h u h t ch a qua x  lí vào h  th ng sông, khi n choớ ấ ả ầ ế ư ứ ệ ố ế  sông C u đang đ ng trầ ứ ước tình tr ng báo đ ng v  ô nhi m môi trạ ộ ề ễ ường ngu n nồ ước đ cặ  

bi t là ô nhi m các ch t h u c  đ c h i, các kim lo i n ng nh  Cu, Fe, Zn, Pb, Cd ệ ễ ấ ữ ơ ộ ạ ạ ặ ư

1.6.2 Tình hình ô nhi m trên l u v c sông C u đo n đi qua đ a bàn t nh Thái Nguyên ễ ư ự ầ ạ ị ỉ  

Trước s c ép c a vi c phát tri n dân s , kinh t  và xã h i c ng v i vi c ch aứ ủ ệ ể ố ế ộ ộ ớ ệ ư  quan tâm đúng m c đ n v n đ  b o v  môi trứ ế ấ ề ả ệ ường đã khi n cho tình hình ô nhi m trênế ễ  

l u v c sông C u đo n đi qua đ a bàn t nh Thái Nguyên đã đ n m c báo đ ng.ư ự ầ ạ ị ỉ ế ứ ộ

Theo th ng kê c a s  tài nguyên và môi trố ủ ở ường t nh Thái Nguyên: t ng lỉ ổ ượ  ng

nước th i c a các ngành luy n kim, cán thép, ch  t o máy   vào h  th ng sông C uả ủ ệ ế ạ ệ ố ầ  kho ng 16.000 mả 3/ngày đêm; các c  s  s n xu t gi y v i t ng lơ ở ả ấ ấ ớ ổ ượng th i kho ngả ả  35.000 m3/ngày; các c  s  ch  bi n lơ ở ế ế ương th c, th c ph m t i các t nh trong l u v cự ự ẩ ạ ỉ ư ự  

x  lả ượng nước th i kho ng 2.000 mả ả 3/ngày đêm. S  TN­MT Thái Nguyên cũng cho bi t,ở ế  nhi u sông su i ch y qua thành ph , qua th  xã Sông Công và huy n Ph  Yên ti p nh nề ố ạ ố ị ệ ổ ế ậ  

nước th i công nghi p, khai thác khoáng s n, sinh ho t đã b  ô nhi m ch t h u c  vàả ệ ả ạ ị ễ ấ ữ ơ  kim lo i  n ng trạ ặ ước khi h p l u v i dòng sông C u. Ch t lợ ư ớ ầ ấ ượng nước sông sau các 

đi m h p l u và đo n ch y qua thành ph  Thái Nguyên b  ô nhi m, không b o đ m choể ợ ư ạ ả ố ị ễ ả ả  

m c đích sinh ho t. Bên c nh đó, nụ ạ ạ ước th i c a các nhà máy tuy đã qua h  th ng x  lýả ủ ệ ố ử  

nh ng ch t lư ấ ượng nước v n không đ t tiêu chu n x  th i nh : khu công nghi p Sôngẫ ạ ẩ ả ả ư ệ  Công, B nh vi n Đa khoa trung ệ ệ ương, khu công nghi p luy n kim L u Xá. Nệ ệ ư ước th iả  

ch  y u là các h p ch t ô nhi m h u c  và kim lo i  n ng [1, 2].ủ ế ợ ấ ễ ữ ơ ạ ặ

Hi n nay, t i các su i ti p nh n tr c ti p nệ ạ ố ế ậ ự ế ước th i t  các ho t đ ng đô th , côngả ừ ạ ộ ị  nghi p, khai khoáng, m c đ  ô nhi m t i các su i là r t l n. Đ c bi t, các su i ti pệ ứ ộ ễ ạ ố ấ ớ ặ ệ ố ế  

nh n nậ ước th i c a thành ph  Thái Nguyên, m c đ  ô nhi m h u c , dinh dả ủ ố ứ ộ ễ ữ ơ ưỡng là r tấ  cao, so v i quy chu n Vi t Nam, hàm lớ ẩ ệ ượng BOD vượt trên 2 l n, hàm lầ ượng amoni 

vượt 16 l n, hàm lầ ượng t ng d u m  vổ ầ ỡ ượ ầt g n 8 l n. Đ c bi t, t i su i Cam Giá ­ su iầ ặ ệ ạ ố ố  

ti p nh n nế ậ ước th i c a KCN gang thép L u Xá, su i Văn Dả ủ ư ố ương ­ su i ti p nh nố ế ậ  

nước th i c a KCN Sông Công, hàm lả ủ ượng Cd vượt so v i quy chu n Vi t Nam. Nớ ẩ ệ ướ  c

m t  su i Cam Giá  có môi  trặ ố ường  trung  tính  pH dao đ ng  trong  kho ng 7,1­7,2, ôxyộ ả  hòa  tan không  l n dao đ ng  t  4,0 ­ 4,2, trớ ộ ừ ước đi m  ti p nh n nể ế ậ ước th i không ôả  nhi m h u c  và kim lo i  n ng nh ng b  ô nhi m vi sinh, giá tr  Coliform vễ ữ ơ ạ ặ ư ị ễ ị ượ ơt h n 1 

l n so v i QCVN. Đo n su i Cam Giá sau khi ti p nh n nầ ớ ạ ố ế ậ ước  th i  s n xu t c a khuả ả ấ ủ  công nghi p b  ô nhi m n ng. Thành ph n h u c , kim lo i n ng, vi  sinh, BOD5, COD,ệ ị ễ ặ ầ ữ ơ ạ ặ  

Cd, Pb, Phenol và Coliform đ u về ượ ơt h n 1  l n, amoni vầ ượ ơt h n 2 l n so v i QCVNầ ớ  [2].

Ho t đ ng khai thác và ch  bi n khoáng s n thi u s  ki m soát ch t ch  trên đ aạ ộ ế ế ả ế ự ể ặ ẽ ị  bàn B c K n và Thái Nguyên hàng năm cũng x  th i vào h  th ng sông C u m t lắ ạ ả ả ệ ố ầ ộ ượ  ng

l n nớ ước th i đ c h i. Nả ộ ạ ước th i t  ho t đ ng khai thác và ch  bi n khoáng s n ngoàiả ừ ạ ộ ế ế ả  

ch a m t lứ ộ ượng l n các ch t l  l ng còn ch a r t nhi u các ch t đ c h i nh  xianua vàớ ấ ơ ử ứ ấ ề ấ ộ ạ ư  các kim lo i  n ng.ạ ặ

Tóm l i, tình hình ô nhi m trên l u v c sông C u đi qua đ a bàn t nh Thái Nguyênạ ễ ư ự ầ ị ỉ  

đã lên đ n m c báo đ ng. Vì v y nhi u năm nay, k t h p v i  y ban B o v  môiế ứ ộ ậ ề ế ợ ớ Ủ ả ệ  

trường l u v c sông C u, t nh Thái Nguyên đã có nhi u ho t đ ng tích c c đ  t ngư ự ầ ỉ ề ạ ộ ự ể ừ  

bước ki m soát tình hình ô nhi m trên h  th ng sông C u.  ể ễ ệ ố ầ

1.6.3. Khu v c l y m u ự ấ ẫ

Trên c  s  kh o sát th c đ a, chúng tôi th y r ng đo n sông C u đi qua đ a bànơ ở ả ự ị ấ ằ ạ ầ ị  

t nh Thái Nguyên có đ a hình tỉ ị ương đ i ph c t p, nhi u gh nh đá và đ  d c tố ứ ạ ề ề ộ ố ương đ iố  

l n gây khó khăn cho vi c l ng t  tr m tích. K t qu  kh o sát cho th y ch  đo n sôngớ ệ ắ ụ ầ ế ả ả ấ ỉ ạ  

ch y qua thành ph  Thái Nguyên b t đ u t  c u Gia B y đ n đ p Ba Đa là có tr mả ố ắ ầ ừ ầ ả ế ậ ầ  tích, còn ph n l u v c sông C u đo n phía trên (ti p giáp v i B c K n) và phía dầ ư ự ầ ạ ế ớ ắ ạ ướ  ithành ph  Thái Nguyên (ti p giáp v i Sóc S n và B c Giang ) đ a hình ch  y u là gh nhố ế ớ ơ ắ ị ủ ế ề  

đá, cát s i h u nh  không có tr m tích.ỏ ầ ư ầ

Đo n sông trên là n i t p trung nhi u khu công nghi p và nhà máy l n c a thànhạ ơ ậ ề ệ ớ ủ  

ph  Thái Nguyên nh  c m công nghi p Cao Ng n, S n C m, khu gang thép Tháiố ư ụ ệ ạ ơ ẩ  nguyên… cũng nh  m t lư ộ ượng l n dân c  và các b nh vi n. Vì v y tình hình ô nhi mớ ư ệ ệ ậ ễ  

hi n nay r t đáng lo ng i.ệ ấ ạ

Hình 1.3 B n đ  ngu n th i khu v c thành ph  Thái Nguyên ả ồ ồ ả ự ố ( Ngu n t ng c c môi tr ồ ổ ụ ườ ng, c ng thông tin môi tr ổ ườ ng sông C u [27]) ầ

Vi c phân tích d ng c a m t s  kim lo i  Cu, Pb, Zn, Cd trong m t s  c t tr mệ ạ ủ ộ ố ạ ộ ố ộ ầ  tích mà đ  tài chúng tôi đ t ra s  góp ph n nhìn rõ h n b c tranh t ng th  v  tình hình ôề ặ ẽ ầ ơ ứ ổ ể ề  nhi m môi trễ ường trên h  th ng sông C u trong nh ng năm qua.ệ ố ầ ữ

Ch ươ ng 2: TH C NGHI M Ự Ệ

2.1 Đ i tố ượng nghiên c uứ

3 c t tr m tích l y trên l u v c sông C u đo n đi qua Thành ph  Thái Nguyên kíộ ầ ấ ư ự ầ ạ ố  

hi u là SC01, SC02 và SC03.ệ

2.2 N i dung nghiên c uộ ứ

­ T i  u hóa đi u ki n đo ph  h p th  nguyên t  c a Cu, Pb, Zn, Cd.ố ư ề ệ ổ ấ ụ ử ủ

­ Xây d ng đự ường chu n đ  xác đ nh Cu, Pb, Zn, Cd.ẩ ể ị

­ Đánh giá đ  chính xác c a phộ ủ ương pháp

­ Phân tích xác đ nh hàm lị ượng t ng c a Cu, Pb, Zn, Cd.ổ ủ

­ Phân tích đ nh lị ượng các d ng trao đ i (F1), d ng liên k t v i cacbonat (F2),ạ ổ ạ ế ớ  

d ng liên k t v i Fe­Mn oxit (F3), d ng liên k t v i h u c  (F4), d ng c n d  (F5) theoạ ế ớ ạ ế ớ ữ ơ ạ ặ ư  quy trình chi t liên t c.ế ụ

­ X  lý và đánh giá k t qu  th c nghi m.ử ế ả ự ệ

2.3 Trang thi t b  và hóa ch t ph c v  nghiên c uế ị ấ ụ ụ ứ

2.3.3 Chu n b  hóa ch t và dung d ch chu n ẩ ị ấ ị ẩ

1. Dung d ch HNOị 3  20%: pha loãng 337,4g (tương  ng v i 241 ml) dung d chứ ớ ị  HNO3 65% (d=1,4 g/ml) v i 759g (tớ ương  ng v i 759 ml) nứ ớ ướ ấ ểc c t đ  thu được 1000ml dung d ch HNOị 3 20%

2. Dung d ch CHị 3COOH 25% (v/v): pha loãng 250 ml dung d ch CHị 3COOH tinh khi t b ng nế ằ ướ ấc c t và đ nh m c đ n 1000 ml.ị ứ ế

3   Dung   d ch   CHị 3COONH4  1M:   cân   chính   xác   trên   cân   phân   tích   38,500g 

CH3COONH4 tinh th , hòa tan b ng nể ằ ướ ấc c t và đ nh m c đ n 500 ml.ị ứ ế

4. Dung d ch CHị 3COONH4 1M axit hóa đ n pH=5 b ng HOAc: s  d ng máy đoế ằ ử ụ  

pH đi u ch nh pH đ n 5 b ng HOAc.ề ỉ ế ằ

5   Dung   d ch   CHị 3COONH4  3,2M   trong   HNO3  20%:   cân   chính   xác   123,2g 

CH3COONH4, sau đó hòa tan b ng dung d ch HNOằ ị 3 20% và đ nh m c đ n 500 ml.ị ứ ế

6. Dung d ch NHị 2OH.HCl 0,04M trong CH3COOH 25% (v/v): cân chính xác trên cân phân tích 2,780g NH2OH.HCl sau đó hòa tan b ng dung d ch CHằ ị 3COOH 25% (v/v) và 

Hình 2.1 v  trí l y m u tr m tích ị ấ ẫ ầ 2.4.2 Ph ươ ng pháp l y m u ấ ẫ

M u tr m tích đẫ ầ ượ ấc l y b ng thi t b  chuyên d ng đ  l y đằ ế ị ụ ể ấ ược toàn b  l p tr mộ ớ ầ  tích theo đ  sâu, g m có:  ng nh a PVC, thanh đòn ngang và các qu  t  đ  gia l c, dâyộ ồ ố ự ả ạ ể ự  

t i đ  kéo m u lên. Tr m tích l y lên đờ ể ẫ ầ ấ ược ch a trong các  ng nh a PVC, đứ ố ự ược b t kínị  hai đ u đ  tránh m t m u và xáo tr n m u. ầ ể ấ ẫ ộ ẫ

SC02SC01

SC03

Hình 2.2 Thi t b  l y m u tr m tích ế ị ấ ẫ ầ

Hình 2.3  ng PVC ch a tr m tích Ố ứ ầ 2.4.3 B o qu n m u ả ả ẫ

Các  ng phóng ch a m u đ c b o qu n   nhi t đ  ­4ố ứ ẫ ượ ả ả ở ệ ộ oC, chuy n v  phòng thíể ề  nghi m, x  đôi và đ  khô t  nhiên   nhi t đ  phòng. ệ ẻ ể ự ở ệ ộ

Sau đó, m i  ng phóng đ c chúng tôi chia thành nhi u đo n m i đo n cao 10 cm.ỗ ố ượ ề ạ ỗ ạ  

M u đẫ ượ ấc s y khô   100ở oC, nghi n m n b ng c i s  và rây qua rây đ  đề ị ằ ố ứ ể ược kích 

thước h t nh  h n 0,16 mm. Sau đó, m u đạ ỏ ơ ẫ ược chuy n vào túi nilon, b o qu n l nh choể ả ả ạ  

đ n khi phân tích.ế

2.5.2 Quy trình phân tích hàm l ượ ng t ng kim lo i  ổ ạ

Cân 1g m u khô cho vào c c th y tinh 50 ml, cho thêm 20 ml h n h p cẫ ố ủ ỗ ợ ườ  ng

th y (HNOủ 3:HCl = 1:3), gi    nhi t đ  phòng, sau đó đun trên b p cách cát   80ữ ở ệ ộ ế ở oC đ nế  

g n c n. Ti p t c thêm 10 ml h n h p cầ ạ ế ụ ỗ ợ ường th y, đun đ n khi g n c n và thu đủ ế ầ ạ ượ  c

c n tr ng. Đ  ngu i, đ nh m c b ng nặ ắ ể ộ ị ứ ằ ước c t đ n 25 ml r i ti n hành l c l y dungấ ế ồ ế ọ ấ  

d ch ch a kim lo i.ị ứ ạ

Hàm lượng các kim lo i  đạ ược xác đ nh b ng phị ằ ương pháp quang ph  h p thổ ấ ụ nguyên t  dùng k  thu t ng n l a (F­AAS) đ i v i các kim lo i  Cu, Pb, Zn, còn kimử ỹ ậ ọ ử ố ớ ạ  

lo i  Cd dùng k  thu t không ng n l a (GF­AAS). ạ ỹ ậ ọ ử

2.5.3 Quy trình phân tích d ng kim lo i  ạ ạ

Các d ng c a kim lo i   đạ ủ ạ ược chi t theo quy trình chi t liên t c c i ti n c aế ế ụ ả ế ủ  Tessier (Vũ Đ c L i, 2010) [6]. ứ ợ

1. D ng trao đ i ạ ổ

Cân chính xác 1g m u vào  ng li tâm 50 ml, thêm 10 ml CHẫ ố 3COONH4 1M, l cắ  

đ u v i t c đ  300 vòng/phút trong 1 gi  b ng máy l c,   nhi t đ  phòng. Sau đó, li tâmề ớ ố ộ ờ ằ ắ ở ệ ộ  

v i t c đ  1500 vòng/phút trong 30 phút đ  thu d ch chi t F1.ớ ố ộ ể ị ế

2. D ng liên k t v i cacbonat ạ ế ớ

C n F1 đặ ược thêm vào 20 ml CH3COONH4 1M axít hóa b ng CHằ 3COOH đ n pHế  

= 5, l c đ u v i t c đ  300 vòng/phút trong 5 gi  b ng máy l c,   nhi t đ  phòng. Sauắ ề ớ ố ộ ờ ằ ắ ở ệ ộ  

đó, li tâm v i t c đ  1500 vòng/phút trong 30 phút đ  thu d ch chi t F2.ớ ố ộ ể ị ế

3. D ng liên k t v i Fe­ Mn oxit ạ ế ớ

C n F2 đặ ược thêm vào 20 ml NH2OH.HCl 0,04M trong HOAc 25% (v/v), l c đ uắ ề  

v i t c đ  300 vòng/phút trong 5 gi  b ng máy l c,   nhi t đ  phòng. Sau đó, li tâm v iớ ố ộ ờ ằ ắ ở ệ ộ ớ  

t c đ  1500 vòng/phút trong 30 phút đ  thu d ch chi t F3.ố ộ ể ị ế

4. D ng liên k t v i h u c ạ ế ớ ữ ơ

C n F3 đặ ược thêm vào 10 ml CH3COONH4 3,2M trong HNO3 20%, l c đ u v iắ ề ớ  

t c ố

đ  300 vòng/phút trong 0,5 gi  b ng máy l c,   nhi t đ  phòng. Sau đó, li tâm v i t cộ ờ ằ ắ ở ệ ộ ớ ố  

đ  1500 vòng/phút trong 30 phút đ  thu d ch chi t F4.ộ ể ị ế

5. D ng c n d ạ ặ ư

C n F4 đặ ược chuy n sang c c th y tinh 50 ml, và cũng để ố ủ ược phân h y b ng h nủ ằ ỗ  

h p cợ ường th y nh  phân tích hàm lủ ư ượng t ng kim lo i. Sau đó, hàm lổ ạ ượng các kim 

lo i  trong các d ch chi t đạ ị ế ược xác đ nh b ng phị ằ ương pháp ph  h p th  nguyên t  dùngổ ấ ụ ử  

k  thu t ng n l a v i các d ng có hàm lỹ ậ ọ ử ớ ạ ượng kim lo i  l n và k  thu t không ng n l aạ ớ ỹ ậ ọ ử  (GF­AAS) v i các hàm lớ ượng kim lo i  nh  không xác đ nh đạ ỏ ị ược b ng k  thu t ng nằ ỹ ậ ọ  

l a.ử

2.6 X  lí s  li u th c nghi mử ố ệ ự ệ

Các k t qu  th c nghi m đế ả ự ệ ược x  lý b ng ph n m m Microsoft Office Excelử ằ ầ ề  

2007 và Minitab 14. 

Ch ươ ng 3: K T QU  VÀ BI N LU N Ế Ả Ệ Ậ

3.1 Các đi u ki n đo ph  AAS c a Cu, Pb, Zn, Cd ề ệ ổ ủ

Hàm lượng c a các kim lo i  Cu, Pb, Zn đủ ạ ược xác đ nh b ng k  thu t nguyên tị ằ ỹ ậ ử hóa dùng ng n l a (F­AAS) đ i v i d ng t ng s  và t t c  các d ng liên k t.  Riêng Cd,ọ ử ố ớ ạ ổ ố ấ ả ạ ế  

do n ng đ  th p nên đồ ộ ấ ược xác đ nh b ng k  thu t lò graphit (GF­AAS) trên h  th ngị ằ ỹ ậ ệ ố  máy quang ph  h p th  nguyên t  c a hãng Perkin Elmer.ổ ấ ụ ử ủ

3.1.1 Các đi u ki n đo ph  F­AAS c a Cu, Pb, Zn ề ệ ổ ủ

Nh ng k t qu  nghiên c u và kh o sát cho th y phép đo ph  h p th  nguyên tữ ế ả ứ ả ấ ổ ấ ụ ử 

c a Cu, Pb, Zn s  d ng k  thu t ng n l a (F­AAS) trên máy Perkin Elmer s  cho k tủ ử ụ ỹ ậ ọ ử ẽ ế  

qu  t t nh t v i các thông s  máy nh  sau:ả ố ấ ớ ố ư

B ng 3.1 Các đi u ki n đo ph  F­AAS c a Cu, Pb, Zn ả ề ệ ổ ủ

B ng 3.2 Các đi u ki n đo ph  GF­AAS c a Cd ả ề ệ ổ ủ

STT Các thông số Các đi u ki n đề ệ ượ ực l a ch nọ

B ng 3.3 Ch ả ươ ng trình hóa nhi t đ  cho lò graphit ệ ộ

STT Các giai đo nạ Nhi t đ  (ệ ộ oC) Th i   gianờ  

tăng (s)

Th i   gianờ  duy trì (s)

`3.2 Kh o sát  nh hả ả ưởng c a n n đ n phép đoủ ề ế

Đ  kh o sát  nh hể ả ả ưởng c a thành ph n n n đ n phép đo ph  h p th  c a Cu,ủ ầ ề ế ổ ấ ụ ủ  

Pb, Zn, Cd chúng tôi ti n hành các bế ước sau:

1. Pha m t dãy các dung d ch Cuộ ị 2+, Pb2+, Zn2+, Cd2+   các n ng đ  khác nhau tở ồ ộ ừ dung d ch chu n g c 1000 mg/l và trong 5 n n khác nhau.ị ẩ ố ề

+ N ng đ  c a các dung d ch đồ ộ ủ ị ược pha là:

N n 2  là CHề 3COONH4 1M, axít hóa đ n pH = 5 v i CHế ớ 3COOH.

N n 3 là dung d ch NHề ị 2OH.HCl 0,04M trong CH3COOH 25%

N n 4 là dung d ch CHề ị 3COONH4 3,2M trong HNO3 20%

N n 5 là nề ước cường th y đủ ược đun nóng sau đó đ nh m c l i gi ng nhị ứ ạ ố ư khi ti n hành phá m u t ng và F5.ế ẫ ổ

2. Ti n hành đo ph  h p th  nguyên t  c a Cu, Pb, Zn, Cd. K t qu  nh  sau:ế ổ ấ ụ ử ủ ế ả ư

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3

Hình 3.3 Kh o sát  nh h ng c a n n đ n đ  h p th  c a Zn   các n ng đ  khác nhau ả ả ưở ủ ề ế ộ ấ ụ ủ ở ồ ộ